Nghiên cứu và hiện thực hệ thống điều khiển đèn chiếu sáng công cộng bằng vi điều khiển ARM

00707691 1- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu và hiện thực hệ thống điều khiển đèn chiếu sáng công cộng bằng vi điều khiển ARM 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Nghiên cứu và hiện thực mô hình hệ thống quản l

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN ĐÌNH KHÔI

NGHIÊN CỨU VÀ HIỆN THỰC HỆ

THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐÈN CHIẾU SÁNG

CÔNG CỘNG BẰNG VI ĐIỀU KHIỂN

ARM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP Hồ Chí Minh, 7/2009

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM KHOA Khoa học và kỹ thuật máy tính Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

- -oOo -

Tp HCM, ngày 18 tháng 8 năm 2009

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: Phan Đình Khôi Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 04-11-1984 Nơi sinh: TPHCM Chuyên ngành: Khoa học máy tính Khóa 2007 MSHV: 00707691 1- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu và hiện thực hệ thống điều khiển đèn chiếu sáng công cộng bằng vi điều khiển ARM 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Nghiên cứu và hiện thực mô hình hệ thống quản lý đèn chiếu sáng công cộng bằng hệ thống truyền dữ liệu qua đường dây tải điện và hệ thống tin nhắn SMS, sử dụng vi điều khiển ARM

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : tháng 2/2009

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : tháng 7/2009

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ): Tiến sĩ

Đinh Đức Anh Vũ

Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Luận văn này tìm hiểu và hiện thực một mô hình hệ thống điều khiển đèn chiếu sáng công cộng bằng vi điều khiển ARM họ LPC2378 của hãng NXP Mục tiêu của đề tài là xây dựng một mô hình cho hệ thống quản lý chiếu sáng với các chức năng:

chiếu sáng đều được quản lý tập trung tại một trung tâm điều khiển

tắt mở đèn theo giờ trong ngày, hệ thống sẽ cho phép điều khiển đèn theo lịch định trước

môi trường (ngày, đêm, lúc trời mưa…)

dãy bóng, tăng giảm độ sáng của các bóng nhằm đạt yêu cầu tiết kiệm điện năng tiêu thụ

thiết bị hư hỏng hay bị đánh cắp

Các vấn đề luận văn trình bày bao gồm các nghiên cứu liên quan đến hệ thống quản lý chiếu sáng công cộng tự động trên thế giới và từ đó đưa ra mô hình phù hợp, nghiên cứu về công nghệ truyền dữ liệu qua mạng điện lưới (Power line communication), công nghệ nhắn tin SMS bằng mạng GSM và cuối cùng luận văn trình bày về hiện thực hệ thống quản lý chiếu sáng như thế nào

MỤC LỤC

TÓM TẮT LUẬN VĂN ii

MỤC LỤC iii

MỤC LỤC HÌNH v

MỤC LỤC BẢNG vii

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

1.1 Giới thiệu 1

1.2 Phạm vi và mục tiêu đề tài 2

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 3

2.1 Các giải pháp giúp điều chỉnh độ sáng của hệ thống 3

2.2 Các giải pháp giúp điều khiển cho toàn hệ thống 6

2.3 Tổng kết các giải pháp điều khiển hệ thống chiếu sáng 8

2.4 Mô hình đề nghị 8

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION 10

3.1 Giới thiệu 10

3.2 Các chuẩn truyền dữ liệu của PLC 11

3.3 Plug-In Module (PIM) IT800D của Yitran 14

CHƯƠNG 4: NHẮN TIN SMS THÔNG QUA MODEM GSM 21

4.1 Modem GSM và tập lệnh AT 21

4.2 Các câu lệnh AT cơ bản 22

4.3 Gửi và nhận tin nhắn sử dụng câu lệnh AT 26

4.4 Modem GSM SIM508 28

CHƯƠNG 5: HIỆN THỰC HỆ THỐNG 32

5.1 Điều chỉnh độ sáng của đèn cao áp 32

5.2 Nhận biết đèn có hoạt động chính xác hay không 37

5.3 Mạch điều khiển đèn hoàn chỉnh 38

5.4 Mạch giao tiếp với PLC modem 39

5.5 Mạch giao tiếp với GSM modem 40

5.6 Hiện thực bộ điều khiển từng bóng đèn 41

5.7 Hiện thực bộ điều khiển khu vực 44

5.8 Hiện thực chương trình điều khiển trung tâm 47

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 50

6.1 Kết quả đạt được 50 6.2 Hướng phát triển đề tài 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

MỤC LỤC HÌNH

Hình 2.1: Bật tắt đèn bằng relay thời gian 3

Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của Ballast điện từ 2 mức điều chỉnh 4

Hình 2.3: Nguyên lý điều chỉnh độ sáng bằng cách thay đổi dạng sóng nguồn cung cấp 5

Hình 2.4: Ballast điện tử của hãng ELGADI cho phép truy nhập từ xa, và thiết lập các chế độ điều khiển độ sáng theo thời gian 5

Hình 2.5: Mô hình điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng 8

Hình 3.1: Hệ thống truyền tin trên đường dây điện 10

Hình 3.2: Sự phân chia dải tần số trong chuẩn CELENEC 13

Hình 3.3: Mô tả 1 node của IT800D PLCC 14

Hình 3.4: Quá trình cài đặt ban đầu 18

Hình 3.5: Cấu trúc của lệnh gởi 19

Hình 3.6: Cấu trúc trả lời yêu cầu của IT800D 19

Hình 4.1: Gửi tin nhắn SMS 26

Hình 4.2: Đọc tin nhắn SMS 27

Hình 4.3: Sơ đồ khối chức năng của SIM508 30

Hình 5.1: Cấu trúc của triac và kí hiệu 33

Hình 5.2: Điều khiển pha trong một chu kỳ của điện xoay chiều 34

Hình 5.3: Một mạch điều khiển pha đơn giản nhất 34

Hình 5.4: Cấu tạo của Optoisolator 35

Hình 5.5: Sử dụng optoisolator để điều khiển triac 35

Hình 5.6: Optoisolator MOC3020 36

Hình 5.7: Sơ đồ mạch phát hiện zero-crossing 36

Hình 5.8: a Xung gai tại ngõ ra của optoisolator 37

b Xung gai sau khi được điều chỉnh qua 7414 37

Hình 5.9: Mạch tạo tín hiệu DC từ cuộn cảm xoay chiều 37

Hình 5.10: Mạch điều khiển dimmer cho đèn 38

Hình 5.11: Mạch tạo tín hiệu DC từ cuộn cảm biến dòng điện 39

Hình 5.12: Sơ đồ chân của PLC modem 39

Hình 5.13: Line coupler của PLC modem 40

Hình 5.14: Giao tiếp giữa SIM508 và host qua 2 dây UART 40

Hình 5.15: Giao tiếp giữa SIM508 và SIM card 41

Hình 5.16: Sơ đồ khối chức năng bộ điều khiển từng bóng đèn 42

Hình 5.17: Xung do bộ phát hiện zero-crossing tạo ra 42

Hình 5.18: Bộ cảm biến ánh sáng 42

Hình 5.19: Sơ đồ giao tiếp các task trong bộ điều khiển bóng đèn 43

Hình 5.20: Sơ đồ khối chức năng bộ điều khiển khu vực 45

Hình 5.21: Sơ đồ giao tiếp các task trong bộ điều khiển khu vực 46

Hình 5.22: Giao diện chính của chương trình 48

Hình 5.23: Giao diện chương trình ở chế độ auto 49

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 3.1: Mô tả chi tiết cấu trúc lệnh gửi 19

Bảng 3.2: Mô tả chi tiết field trả lời yêu cầu 19

Bảng 3.3: Opcode của tất cả lệnh Host gởi tới IT800D 20

Bảng 4.1: Các câu lệnh khởi động AT Command 22

Bảng 4.2: Các câu lệnh tổng quát AT Command 23

Bảng 4.3: Các câu lệnh AT gửi nhận tin nhắn 23

Bảng 4.4: Các câu lệnh điều khiển cuộc gọi 25

Bảng 4.5: Các câu lệnh điều khiển card dữ liệu 25

Bảng 4.6: Các câu lệnh điều khiển điện thoại 25

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 Giới thiệu

Năm 2008, dự kiến sản lượng điện mà EVN sản xuất và mua ngoài để cung cấp cho cả nước đạt 76,03 tỉ kWh - trong đó có 67,29 tỉ kWh là điện thương phẩm Tuy nhiên, nhu cầu tiêu thụ vẫn cao hơn nguồn cung Điều này thể hiện qua tình trạng mất điện diễn ra thường xuyên trong thời gian qua

Chính Bộ Công Thương cũng thừa nhận, tình trạng thiếu và cung cấp điện không

ổn định là một trong những nguyên nhân làm hạn chế sản xuất công nghiệp trong năm nay

Năm 2008, số tiền EVN bỏ ra đầu tư có thể lên đến 38.817,1 tỉ đồng, phần lớn tập trung cho các dự án sản xuất điện Nhưng số vốn này giảm đến 10% so với thực tế đầu

tư trong năm 2007 Và do nhiều nguyên nhân khác nhau, có ít nhất tám dự án với tổng công suất khoảng 1.415 MW bị chậm tiến độ và chỉ có thể cung cấp điện vào năm

2009 như Nhiệt điện than Hải Phòng, Thủy điện sông Ba Hạ

Chính vì thế, dù sản lượng điện năm nay có tăng 13,9% so với năm 2007 - tương đương tăng hơn 9,25 tỉ kWh - nhưng con số mà EVN tăng được nhờ tự sản xuất chỉ hơn 2,53 tỉ kWh, còn lại đều phải mua ngoài Tốc độ tăng sản lượng như vậy không thể đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ- tăng bình quân khoảng 17%/năm

Chẳng hạn, chỉ riêng mùa khô 2008, nhu cầu điện lên tới 31,7 tỉ kWh, tăng đến 4,8 tỉ kWh so với cùng kỳ năm trước Do đó, theo Bộ Công Thương, năm 2009 cả nước sẽ tiếp tục thiếu khoảng 1 tỉ kWh điện Bởi với tốc độ tăng trưởng kinh tế và tiêu dùng, nhu cầu về điện trong năm 2009 lên đến hơn 78 tỉ kWh, trong khi khả năng cung cấp điện thương phẩm chỉ khoảng 77,1 tỉ kWh

Với tình hình thiếu điện năng kéo dài, yêu cầu tiết kiệm điện là cấp thiết trên mọi lĩnh vực như sinh hoạt, sản xuất, chiếu sáng đô thị…, riêng lĩnh vực chiếu sáng đô thị, thủ tướng chính phủ đã có chỉ thị cắt giảm 50% số lượng đèn chiếu sáng (trừ biển báo, đèn tín hiệu chỉ dẫn giao thông), điều chỉnh thời gian bật, tắt chiếu sáng hợp lý để không gây ảnh hưởng đến an toàn giao thông, trật tự an ninh của TP Cụ thể, theo chỉ thị của thủ tướng chính phủ, UBND các thành phố đều có những chỉ thị riêng phù hợp với địa bàn của mình như cắt giảm 50% số lượng đèn chiếu sáng, quy định giờ tắt mở đèn cụ thể theo từng mùa…Tuy nhiên việc thực hiện theo các chỉ thị tiết kiệm điện đó vẫn chưa được thực hiện triệt để Các hệ thống chiếu sáng công cộng vẫn hoạt động 100%, giờ bật tắt đèn vẫn còn tùy tiện, có nơi đèn vẫn sáng bình thường mặc dù đang

là ban ngày

Một mặt yếu khác trong lĩnh vực chiếu sáng công cộng là hầu hết các hệ thống chiếu sáng công cộng hiện nay tại Việt Nam chưa được áp dụng hệ thống điều khiển tự động Việc bật tắt các bóng đèn đường chủ yếu được thực hiện bằng tay hoặc bán tự động bằng cách tắt mở theo giờ cố định Một số nơi đã áp dụng việc sử dụng cảm biến ánh sáng tại các bóng đèn nhưng việc áp dụng này vẫn chưa hiệu quả Điều này dẫn đến các hiện tượng lãng phí điện năng chiếu sáng và việc chiếu sáng không hiệu quả

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

suốt khoảng thời gian ban ngày Hoặc đối với các hệ thống định giờ tắt mở cố định như tắt vào lúc 5 giờ 30 sáng, mở vào lúc 5 giờ 30 chiều, có những mùa 5 giờ 30 sáng trời vẫn còn tối nhưng lại có những mùa 5 giờ 30 chiều trời vẫn chưa tối, dẫn đến hệ thống chiếu sáng không đem lại hiệu quả mà còn lãng phí điện năng vô ích

Vấn đề cuối cùng là các thiết bị chiếu sáng hiện nay vẫn chưa có khả năng tự cảnh báo khi bị hư hỏng hay mất mát Ví dụ khi ta đi trên đường vẫn thường thấy một

số bóng đèn bị hư chưa được thay thế hoặc một số bóng đèn tắt sáng liên tục nhưng vẫn chưa được phát hiện và sửa chữa, thay thế kịp thời

Mục tiêu của đề tài này là giải quyết những hạn chế nêu trên của các hệ thống chiếu sáng công cộng hiện tại ở Việt Nam, đưa ra giải pháp xây dựng một hệ thống quản lý chiếu sáng phù hợp với các yêu cầu hiệu quả và tiết kiệm điện

1.2 Phạm vi và mục tiêu đề tài

Mục tiêu của đề tài là xây dựng một mô hình cho hệ thống quản lý chiếu sáng với các chức năng:

chiếu sáng đều được quản lý tập trung tại một trung tâm điều khiển

mở đèn theo giờ trong ngày, hệ thống sẽ cho phép điều khiển đèn theo lịch định trước

môi trường (ngày, đêm, lúc trời mưa…)

bóng, tăng giảm độ sáng của các bóng nhằm đạt yêu cầu tiết kiệm điện năng tiêu thụ

thiết bị hư hỏng hay bị đánh cắp

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

Để thực hiện được chức năng điều chỉnh độ sáng cần nhiều thiết bị, từ đơn giản như relay thời gian đến phức tạp như các bộ điều áp cho phép điều chỉnh độ sáng đèn

ở nhiều mức độ khác nhau Việc sử dụng kết hợp các thiết bị trên cho phép ta xây dựng được hệ thống chiếu sáng tiết kiệm năng lượng và đạt được hiệu suất cao Các phần sau đây ta sẽ bàn về các giải pháp đã và đang được sử dụng trên thế giới nhằm xây dựng hệ thống chiếu sáng công cộng hiệu suất cao

2.1 Các giải pháp giúp điều chỉnh độ sáng của hệ thống

2.1.1 Sử dụng relay thời gian

Các bóng đèn trong cùng một dãy đèn sẽ được bật tắt xen kẽ nhau trong một khoảng thời gian cố định được xác định trước bằng cách sử dụng relay thời gian

Hình 2.1: Bật tắt đèn bằng relay thời gian

Phương pháp này cho phép tiết kiệm 50% năng lượng chiếu sáng cho toàn hệ thống, tuy nhiên lại có rất nhiều điểm bất cập:

Độ sáng phân bố không đều: gây nhiều khó khăn cho người điều khiển phương tiện giao thông Do đó phương pháp này không còn được cho phép sử dụng trong các tiêu chuẩn chiếu sáng thông dụng hiện nay

Tính thẩm mỹ kém: làm giảm mỹ quan đô thị

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

2.1.2 Sử dụng các thiết bị điều chỉnh độ sáng

Các thiết bị này cho phép điều chỉnh độ sáng cho tất cả các bóng đèn thông qua việc sử dụng nhiều phương pháp khác nhau Việc giảm độ sáng đồng nghĩa với việc giảm công suất tiêu thụ của hệ thống và nâng cao tuổi thọ cho bóng đèn Phương pháp này cho phép tạo ra chất lượng ánh sáng tốt hơn, đồng đều hơn Tuy nhiên các thiết bị này đắt tiền hơn, và yêu cầu kỹ thuật khắt khe hơn, trong quá trình lắp ráp và vận hành

Ballast điện từ 2 mức điều chỉnh

Loại Ballast này sử dụng nguyên lý điều chỉnh cường độ dòng điện qua bóng đèn, và thường được sử dụng cho các loại bóng đèn cao áp hơi thủy ngân Sơ đồ nguyên lý hoạt động của loại Ballast này được mô tả trong hình 2.2 Đây là thiết bị điều chỉnh độ sáng đơn giản nhất, cho phép tiết kiệm 20% năng lượng, và có giá thành thấp hơn các loại ballast điện tử hoặc các bộ điều áp khác Hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất ballast điện từ 2 mức điều chỉnh, như Philips Lighting, Thorn Lighting, VOSSLOSH-SCHWABLE, ATCO, BAD, …

Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của Ballast điện từ 2 mức điều chỉnh

Bộ điều áp sử dụng biến áp để thay đổi biên độ điện áp

Phương pháp này sử dụng kết hợp bộ điều áp và ballast tiêu chuẩn, dùng nguyên

lý thay đổi biên độ điện áp đề điều chỉnh độ sáng của nhiều bóng đèn cùng một lúc

Bộ điều áp sử dụng nguyên lý thay đổi dạng sóng của nguồn điện

Bộ điều áp này sử dụng các bộ điều khiển điện tử để điều khiển đóng cắt dạng sóng của nguồn cung cấp, mà không làm ảnh hưởng tới biên độ đỉnh của nguồn ngõ vào, đồng thời cho phép duy trì một dòng điện nhỏ chạy trong bóng đèn để giữ bóng đèn sáng, ngay cả khi nguồn điện bị ngắt đột ngột

Nhược điểm của phương pháp này là gây ra sự méo dạng của nguồn cung cấp, và không được chấp nhận bởi một số tiêu chuẩn Do đó cần có phương pháp xử lý phù hợp sự méo dạng này

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

Hình 2.3: Nguyên lý điều chỉnh độ sáng bằng cách thay đổi dạng sóng nguồn cung cấp

Ballast điện tử tích hợp PLC (Power Line Communication)

Ballast điện tử này vừa có chức năng là một ballast điều chỉnh được độ sáng, vừa cho phép truyền nhận dữ liệu giữa ballast và trung tâm điều khiển qua đường dây điện lưới, cho phép quản lý và điều khiển từ xa

Hình 2.4: Ballast điện tử của hãng ELGADI cho phép truy nhập từ xa, và thiết lập các

chế độ điều khiển độ sáng theo thời gian

Bộ điều áp điện tử đa chức năng

Bộ điều áp này được tích hợp sẵn trong mỗi bóng đèn, và bao gồm các chức năng: điều chỉnh công suất cung cấp cho bóng đèn, ổn định nguồn cung cấp, phát hiện

hư hỏng, và giao tiếp được với trung tâm điều hành thông qua đường dây điện lưới Loại bóng đèn đa chức năng này rất đắt tiền, và thường được sử dụng khi thiết kế các

hệ thống chiếu sáng có qui mô lớn Ta có thể tham khảo dòng sản phẩm bóng đèn của Edelcom để nắm rõ hơn các chức năng của dòng bóng đèn này

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

2.2 Các giải pháp giúp điều khiển cho toàn hệ thống

Bên cạnh việc lựa chọn, sử dụng thiết bị khi xây dựng hệ thống chiếu sáng, cần xây dựng cơ chế quản lý toàn bộ hệ thống trong suốt quá trình vận hành, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng, khắc phục hư hỏng và giảm thiểu nhân lực vận hành hệ thống

Về cơ bản có 2 phương pháp được sử dụng hiện nay: sử dụng relay thời gian và điều khiển hệ thống từ xa

2.2.1 Sử dụng relay thời gian

Đây là giải pháp cần chi phí đầu tư thấp Các bóng đèn sẽ được điều khiển bằng relay thời gian, cho phép qui định thời tắt mở bóng đèn, hoặc mở bóng đèn ở độ sáng phù hợp (nếu hệ thống có hỗ trợ các chức năng điều chỉnh độ sáng) Giải pháp này tuy chi phí đầu tư thấp nhưng có nhiều hạn chế, về khả năng điều chỉnh hệ thống, tốn nhiều nhân lực để vận hành, và khả năng tiết kiệm năng lượng không cao

2.2.2 Sử dụng hệ thống quản lý, vận hành từ xa

Hệ thống khá phức tạp và sử dụng những tiến bộ kỹ thuật trong Công nghệ thông tin và Điện-Điện tử Một hệ thống bao gồm:

Chi phí đầu tư cho hệ thống là khá đắt tiền, nhưng có nhiều ưu điểm nổi bật như

dễ dàng vận hành, điều khiển, kiểm soát toàn hệ thống, cải thiện khả năng tiết kiệm năng lượng cho toàn hệ thống

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

Trung tâm điều khiển: là một Server cho phép điều khiển toàn bộ hệ thống chiếu sáng thông qua các bộ điều khiển tại từng khu vực Các thông tin hỗ trợ (công suất tiêu thụ, độ sáng, mật độ giao thông, …) cũng được thu thập và truyền về trung tâm giúp người điều hành đưa ra được phương án điều khiển chiếu sáng phù hợp trong từng thời điểm khác nhau Trong trường hợp cần thiết có thể xây dựng bản hệ thống chiếu sáng, giúp cho người điều hành có được cái nhìn trực quan hơn đối với toàn bộ

hệ thống

Bộ điều khiển khu vực: kết nối với từng bóng đèn bằng PLC, cho phép điều

chỉnh độ sáng của từng bóng đèn Hoặc có thể dùng các bộ điều áp để điều chỉnh độ sáng của toàn bộ dãy đèn cùng một lúc Bộ điều khiển khu vực sẽ được kết nối với

trung tâm thông qua các thiết bị đầu cuối mạng có dây hoặc không dây

Các bộ điều chỉnh độ sáng của từng bóng đèn: trường hợp bộ điều khiển khu vực đã sử dụng các thiết bị điều áp cho toàn bộ khu vực, thì không cần thiết bị điều chỉnh độ sáng cho từng bóng đèn Có thể sử dụng các loại ballast điện tử tích hợp PLC hoặc các loại ballast điện tử đa chức năng cho từng bóng đèn nếu phương pháp điều áp tại bộ điều khiển trung tâm không được sử dụng

Các thiết bị khác: các bộ đo công suất tiêu thụ, cảm biến ánh sáng, mật độ giao

thông, … với mục đích thu thập các tham số cần thiết cho người điều hành vận hành

hệ thống

Mô hình này hiện nay đã được áp dụng ở Oslo (Na uy) và nhiều nơi trên thế giới

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

2.3 Tổng kết các giải pháp điều khiển hệ thống chiếu sáng

Dựa trên các nghiên cứu nêu trên thì xu hướng hiện nay các hệ thống chiếu sáng ngày càng được tự động hóa và trở nên thông minh hơn Các giải pháp sử dụng relay tắt mở đèn theo thời gian cố định trong ngày càng ngày không được sử dụng đến vì đòi hỏi nguồn nhân lực lớn để vận hành và không hiệu quả cũng như không tiết kiệm điện năng

Hầu hết các hệ thống chiếu sáng hiện đại đều sử dụng công nghệ PLC (Power Line Communication) kết hợp với các loại ballast điện tử Có thể nói công nghệ PLC hiện đang được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực chiếu sáng công cộng và nhà thông minh Các hãng sản xuất chip lớn đều tham gia vào lĩnh vực này như ST, Renesas Công nghệ PLC sẽ được trình bày rõ hơn trong phần tiếp theo của luận văn

Nhược điểm của công nghệ PLC là các thiết bị chỉ truyền dữ liệu trên cùng một pha điện, tín hiệu mang dữ liệu không thể đi qua các biến thế hoặc các pha điện Do đó nếu dùng công nghệ PLC để điều khiển đèn chiếu sáng công cộng thì ta chỉ điều khiển được các đèn trên cùng 1 đường dây, cùng pha, cùng mạng điện Để khắc phục nhược điểm này, hệ thống cần phải sử dụng một công nghệ truyền dữ liệu khác tại các trạm biến thế và chuyển pha như ADSL hoặc mạng không dây Một trong những mạng không dây ổn định và tin cậy là hệ thống mạng GSM hiện đang được sử dụng

2.4 Mô hình đề nghị

Vi điều khiển ARM

Vi điều khiển ARM

Vi điều khiển ARM

Trung tâm điều khiển khu vực

Trung tâm điều khiển

GSM

GSM Power Line Communication

Hình 2.5: Mô hình điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

2.4.1 Các bộ điều khiển độ sáng bóng đèn

Các bóng đèn được gom lại thành từng cụm nhỏ và được điều khiển độ sáng chung bởi một bộ điều khiển Bộ điều khiển này ta sử dụng vi điều khiển ARM để làm dimmer cho nhiều bóng đèn cùng lúc Bộ điều khiển này cũng có chức năng phát hiện

hư hỏng, mất mát các bóng đèn

Tại các bộ điều khiển đèn này ta có thể gài các chế độ bật tắt đèn theo lịch định (ví dụ như theo giờ trong ngày) hoặc điều chỉnh độ sáng theo môi trường nhờ vào các cảm biến gắn tại đây

Các bộ điều khiển đèn sẽ kết nối với nhau và kết nối với Trung tâm điều khiển khu vực bằng công nghệ PLC Như vậy khi có sự thay đổi trạng thái của các bóng đèn như các đèn được bật tắt, các đèn bị hư hỏng, mất mát thì các bộ điều khiển này sẽ truyền dữ liệu về cho Trung tâm điều khiển khu vực

2.4.2 Trung tâm điều khiển khu vực

Trung tâm điều khiển khu vực đóng vai trò là cầu nối giữa trung tâm điều khiển

và các bộ điều khiển con tại mỗi cụm đèn Ở đây, thay vì có một bộ Trung tâm điều khiển khu vực riêng, ta có thể dùng một bộ điều khiển con tại một cụm đèn nào đó để làm Trung tâm điều khiển khu vực

Trung tâm điều khiển khu vực kết nối với các bộ điều khiển con thông qua PLC

và kết nối với Trung tâm điều khiển thông qua mạng không dây GSM Sở dĩ ta không thể dùng công nghệ PLC để kết nối Trung tâm điều khiển khu vực với Trung tâm điều khiển vì dữ liệu không thể đi qua các biến áp cũng như đi qua các pha của hệ thống điện lưới Như vậy ta có thể đặt một Trung tâm điều khiển khu vực tại một trạm biến

áp nằm trong khu vực Mô hình này cũng là mô hình được sử dụng trong thực tế (có thể dùng mạng ADSL hoặc mạng GSM, CDMA)

2.4.3 Trung tâm điều khiển

Trung tâm điều khiển là một server cho phép điều khiển toàn bộ hệ thống chiếu sáng thông qua các bộ điều khiển tại từng khu vực Các thông tin hỗ trợ (công suất tiêu thụ, độ sáng, mật độ giao thông, …) cũng được thu thập và truyền về trung tâm giúp người điều hành đưa ra được phương án điều khiển chiếu sáng phù hợp trong từng thời điểm khác nhau Người điều hành hệ thống chiếu sáng sẽ tiến hành điều khiển toàn bộ

hệ thống thông qua chương trình phần mềm có giao diện trực quan sinh động trên màn hình máy tính

Trung tâm điều khiển kết nối với các Trung tâm điều khiển khu vực thông qua mạng GSM Nó có nhiệm vụ nhận các thông tin do các bộ điều khiển khu vực báo về

về trạng thái hoạt động của các đèn, các đèn có bị hư hỏng mất mát hay không… Nếu người điều hành có tiến hành điều chỉnh các đèn thì Trung tâm điều khiển sẽ liên lạc với Trung tâm điều khiển khu vực tương ứng và gửi các lệnh thích hợp

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

3.1 Giới thiệu

Power-line-communication (PLC) là kỹ thuật dùng đường dây điện để truyền dữ liệu Do hệ thống dây điện và các ổ cắm được gắn mọi nơi trong nhà nên giá thành lắp đặt và các chi phí liên quan được giảm xuống so với các kỹ thuật truyền dữ liệu hữu tuyến khác Kỹ thuật PLC hiện đang được sử dụng nhiều trong công nghệ tự động và gia dụng

Sử dụng đường dây cung cấp điện để truyền dữ liệu không phải là sáng chế mới Vào năm 1922, hệ thống truyền dữ liệu trên dải tần số 15kHz đến 500kHz được phát triển ở Châu Âu, dùng để truyền các tín hiệu điều khiển trên đường dây cao thế Ngày nay PLC được dùng để điều khiển hệ thống đèn đường và các hệ thống quản lý năng lượng khác Trong lĩnh vực gia dụng, sử dụng hệ thống điện hiện có để làm môi trường truyền dữ liệu đang được áp dụng rộng rãi, nhất là đối với những thiết bị đã kết nối vào lưới điện như máy giặt, tủ lạnh Các thiết bị gia dụng này có thể được nối với nhau để quản lý năng lượng của chúng Ngoài ra, sử dụng PLC trong các tòa nhà đã có sẵn sẽ làm giảm chi phí lắp đặt so với lắp đặt một hệ thống truyền dữ liệu hữu tuyến mới

Để có thể truyền nhận dữ liệu trên đường dây cung cấp điện, ta cần phải lắp đặt một thiết bị, gọi là PLC modem PLC modem một mặt chuyển đổi tín hiệu dữ liệu nhận được từ các thiết bị truyền tin như máy tính, điện thoại… thành một dạng thích hợp để truyền trên đường dây điện Mặt khác, PLC modem nhận tín hiệu dữ liệu từ đường dây điện và chuyển đổi thành dạng dữ liệu mà các thiết bị truyền tin hiểu được

Hình 3.1: Hệ thống truyền tin trên đường dây điện

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

3.2 Các chuẩn truyền dữ liệu của PLC

3.2.1 Chuẩn X10

X10 là một chuẩn mở dùng trong công nghiệp, dùng để liên lạc giữa các thiết bị điện tử gia dụng tự động Nó dùng đường dây điện để truyền các tín hiệu điều khiển,

và các tín hiệu này chứa dữ liệu số

X10 được phát minh năm 1975 bởi Pico Electronics, Scotland, nhằm mục đích điều khiển từ xa các thiết bị gia dụng Nó là kỹ thuật truyền dữ liệu trên đường dây điện đầu tiên dành cho thiết bị gia dụng và hiện nay vẫn đang được sử dụng rộng rãi Mặc dù hiện nay có nhiều chuẩn truyền khác với băng thông rộng hơn như KNX, INSTEON, BACnet, LonWorks,… X10 vẫn được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới

và được lắp đặt vào hàng triệu thiết bị gia dụng

Trong chuẩn X10, dữ liệu số được mã hóa trên sóng mang có tần số 120 kHz và được truyền đi tại những thời điểm sóng của dòng điện xoay chiều cắt trục hoành (zero crossing) Tại mỗi thời điểm đó, 1 bit được truyền đi

Sóng mang sử dụng trong X10 có tần số tương đối cao nên không thể đi qua các biến thế hoặc qua các pha của hệ thống nhiều pha

3.2.2 Chuẩn KNX

KNX là chuẩn dựa trên mô hình mạng OSI, sử dụng trong các hệ thống nhà thông minh KNX định nghĩa một số môi trường truyền dữ liệu, trong đó có sử dụng môi trường là các dây điện sẵn có

KNX là chuẩn mở và được xác nhận bởi các tổ chức uy tín như ISO, CELENEC, ANSI… Nó được hơn 100 nhà sản xuất thiết bị trên toàn thế giới sử dụng trong các thiết bị của họ, bao gồm các thiết bị gia dụng, quản lý năng lượng, đo lường tự động…

3.2.3 Chuẩn INSTEON

INSTEON là kỹ thuật sử dụng đường dây điện và sóng RF để tạo nên một mạng thông tin liên lạc giữa các thiết bị điện tử gia dụng trong nhà INSTEON được phát triển bởi SmartLabs, dựa trên nền tảng là chuẩn X10, dùng để điều khiển các thiết bị trong lĩnh vực nhà thông minh

INSTEON được thiết kế để cho các thiết bị được kết nối với nhau thành một mạng thông qua môi trường truyền là đường dây điện và sóng RF Các thiết bị trong mạng đều ngang hàng với nhau, nghĩa là các thiết bị đều có thể truyền nhận dữ liệu, chuyển các thông điệp mà không cần phải có một thiết bị điều khiển trung tâm (master) hoặc có phần mềm routing phức tạp

INSTEON có khả năng tương thích lùi với chuẩn X10, và tốc độ truyền dữ liệu của nó nhanh hơn X10 Tốc độ tối đa trong chuẩn INSTEON là 13,165 bit/s so với X10 là 20 bit/s INSTEON được áp dụng trong các ứng dụng như điều khiển hệ thống chiếu sáng, các hệ thống báo động và cảm biến từ xa, khóa cửa, điều khiển nhiệt độ, quản lý các thiết bị trong nhà…

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

3.2.4 Chuẩn BACnet

BACnet được thiết kế để đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc giữa các thiết bị trong nhà thông minh và các hệ thống điều khiển như điều khiển hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa nhiệt độ, chiếu sáng, các thiết bị báo cháy và các thiết bị khác Protocol của BACnet cung cấp cơ chế cho các thiết bị giao tiếp thông tin với nhau, không phân biệt đó là thiết bị phục vụ cho mục đích gì trong một tòa nhà

BACnet được bắt đầu nghiên cứu vào năm 1987 ở Tennessee, tại buổi họp của hội đồng Standard Project Committee (SPC) Sau đó nó trở thành chuẩn ASHRAE/ANSI 135 vào năm 1995 và trở thành chuẩn ISO 16484-5 vào năm 2003 BACnet nhanh chóng được ngành công nghiệp HVAC (Heating, Ventillating and Air-Conditioning) đưa vào sử dụng

Protocol của BACnet định nghĩa một số dịch vụ được sử dụng để liên lạc giữa các thiết bị trong nhà Các dịch vụ của protocol bao gồm Who-Is, I-Am, Who-Has, I-Have, được dùng để định danh các thiết bị Các dịch vụ như Read-Property và Write-Property được dùng để chia sẻ dữ liệu

Ngoài ra chuẩn BACnet còn định nghĩa một số lớp data link/ physical như ARCNET, Ethernet, Linknet, BACnet/IP…

dữ liệu vẫn sử dụng chủ yếu Neuron chip

LonWorks được áp dụng trong các ứng dụng như các hệ thống điều khiển chiếu sáng, hệ thống quản lý năng lượng, HVAC, hệ thống an ninh, nhà thông minh, các thiết bị gia dụng…

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

3.2.6 Chuẩn CELENEC

CELENEC: Ủy Ban Châu Âu về tiêu chuẩn điện ở Brussels (viết tắt CENELEC) công bố tiêu chuẩn EN 50065-1, “ tín hiệu trên đường điện hạ thế có dãy tần số 3kHz đến 148.5kHz” Có 4 dải tần số khác nhau như:

Dải tần số A ( từ 3kHz đến 95kHz): thường dành riêng cho các công ty điện Dải tần số B ( từ 95kHz đến 125kHz): có thể sử dụng cho tất cả ứng dụng mà không có giao thức truy cập

Dải tần số C ( từ 125kHz đến 140kHz): thường dùng cho hệ thống mạng trong nhà, bắt buộc phải có giao thức truy cập ( CSMA/CA viết tắt Carrier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance) Dải tần số này thường được sử dụng trong các hệ thống nhà thông minh tự động Các giao thức truyền dữ liệu được dựa trên mô hình mạng OSI 7 lớp

Dải tần số D ( từ 140kHz đến 148.5kHz): đặc biệt được dùng cho hệ thống báo động và bảo vệ, mà không cần 1 giao thức truy cập nào

Hình 3.2: Sự phân chia dải tần số trong chuẩn CELENEC

3.2.7 Chuẩn FCC

FCC: viết tắt Federal Communication Commission, đây là tiêu chuẩn của Mỹ có các dải tần số:

7.5Kbps @ Standard Mode ( SM, DCSK6) DCSK với 6 bits trên 1 ký tự

5.0Kbps @ Robust Mode ( RM, DCSK4) DCSK với 4 bits trên 1 ký tự

1.25Kbps @ Extremely Robust Mode ( ERM, DCSK4)

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

3.2.8 Chuẩn ARIB

ARIB viết tắt Association of Radio Industries and Businesses, đây là tiêu chuẩn của Nhật Bản có các dải tần số:

3.3 Plug-In Module (PIM) IT800D của Yitran

Hình 3.3: Mô tả 1 node của IT800D PLCC

Một node PLCC bao gồm ứng dụng điều khiển, IT800D, EEPROM ngoại ( dùng

để lưu các thông số của lớp data link và dữ liệu của ứng dụng), Analog Front End, Power Supply và Line Couper

Đặc điểm chính của IT800D

Tổng quát:

Đặc điểm chính của tầng Data Link:

không có tín hiệu Acknowledged thì truyền lại

with Collision Avoidance)

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

Đặc điểm chính của tầng vật lý:

truyền thông tin với tốc độ cao đáng tin cậy

kháng của môi trường truyền dẫn, sự không xác định của pha và tần số

o 2.5Kbps Robust Mode ( RM, DCSK4)

o 0.625Kbps Extremely Robost Mode (ERM, DCSK4)

3.3.2 Điều khiển hoạt động của Plug – In Module IT800D

Hoạt động khởi tạo của Host

Host có nghĩa là các ứng dụng điều khiển bên trên tầng data link

Host khởi tạo các thông số ban đầu cho IT800D, sau đó nó có thể bắt đầu truyền thông tin trên đường điện trung thế hoặc hạ thế

Khởi tạo thiết bị: có 2 cách reset IT800D

Reset bằng phần cứng: khi mới cấp nguồn cho thiết bị hoặc cho input reset được tích cực

Reset bằng phần mềm: host gởi yêu cầu reset IT800D, được thực hiện RST ( reset ) command

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

Cấu hình thiết bị

Sau khi bật nguồn hoặc reset thiết bị, ta có thể cấu hình lại gói dữ liệu truyền nhận, nếu có sự thay đổi cấu hình gói dữ liệu mặc định được lưu trong EEPROM ngoại, ngược lại ta có thể bỏ qua bước này Sau khi cấu hình lại bắt buộc ta phải reset mềm thiết bị, để nhận các giá trị mới thiết lập Giai đoạn này được thực hiện WCP (Writing Configuration Packet) command

Cài đặt thiết bị

Giai đoạn này bắt buộc phải thực hiện sau khi bặt nguồn hoặc reset Giai đoạn này chủ yếu xác định IT800D sẵn sàng sét địa chỉ cho nó Giai đoạn này được thực hiện SOM ( Set Operation Mode) command

Cài đặt địa chỉ cho thiết bị

Giai đoạn này cài đặt địa chỉ cho thiết bị, mỗi địa chỉ này là 1 node trong 1 mạng Giai đoạn này thực hiện SDA ( Set Device Address) command Giai đoạn này bắt buộc phải thực hiện

Cài đặt hoạt động

Giai đoạn này có nhiều thiết lập chẳng hạn như host có thể cài đặt lại gói dữ liệu nhận sử dụng SRP (Set Revice Packet) command, gói dữ liệu truyền sử dụng STM ( Set Transmission Mode ) command, quá trình truyền nhận có acknowledged hoặc unacknowledged hay lặp lại quá trình truyền nhận bao nhiêu lần khi không đúng, sử dụng SRC( Set Repeat Counter) command Nếu không thay đổi giá trị mặc định thì có thể bỏ qua

Giá trị các thông số hiện tại

IT800D cho phép cấu hình lại giá trị các thông số, để Host có thể cấu hình lại bằng cách gởi lệnh WCP ( Writing Configuration Packet), STM (Set Transmission Mode), SRP (Set Revice Packet), SRC (Set Repeat Counter), RST (Reset) Ngược lại

Cho nên, giá trị hiện tại sau khi bật nguồn đầu tiên:

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

Host có thể thay đổi các thông số này bằng cách gởi lệnh thích hợp Nếu Host sử dụng WCP (Writing Configuration Packet) command cập nhật giá trị mới cho Configuration Packet, giá trị này lưu chồng lên giá trị cũ được lưu trong EEPROM ngoại Nếu Host thay đổi giá trị các thông số khác, giá trị này được lưu chồng lên giá trị cũ lưu trong RAM nội

Bật nguồn hoặc Reset vào những lần sau

Sau khi bật nguồn hoặc Reset vào những lần sau, các giá trị Configuration Packet được load lên RAM nội từ EEPROM ngoại, trong khi giá trị các thông số khác được load lên từ ROM nội

Cho nên, giá trị hiện tại của các thông số:

Cho nên, Host có thể cập nhật lại các thông số sau khi Reset hoặc bật nguồn ở những lần sau, nếu giá trị đó khác giá trị mặc định

Chú ý: Địa chỉ cho IT800D không có giá trị mặc định, bắt buộc Host phải gởi lệnh cài đặt địa chỉ (SDA - Set Device Address) để cài đặt địa chỉ cho IT800D

Qui trình cấu hình và cài đặt IT800D

Sau khi Reset hoặc bật nguồn, yêu cầu cấu hình và cài đặt các giá trị ban đầu Sau quá trình này, IT800D sẵn sàng truyền và nhận dữ liệu

Host phải gởi lên SOM ( Set Operation Mode) và SDA ( Set Device Mode) sau khi reset hoặc bật nguồn Tất cả các thông số của WCP (Writing Configuration Pack), STP ( Set Transmission Packet), SRP ( Set Revice Packet) …, nếu giá trị không thay đổi có thể bỏ qua các bước đó

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

Hình 3.4: Quá trình cài đặt ban đầu

3.3.3 Cấu trúc của lệnh và trả lời yêu cầu

Chú ý: Mỗi byte truyền đều gởi bit thấp trước

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

Cấu trúc của lệnh

Cấu trúc của những lệnh để Host có thể gởi yêu cầu đến IT800D

Command Header Opcode Length Command

Data

Hình 3.5: Cấu trúc của lệnh gởi

Bảng 3.1: Mô tả chi tiết cấu trúc lệnh gửi

Command Header 1 Giá trị hằng cho tất cả lệnh 0xc9

Opcode 1 Giá trị dùng để phân biệt giữa các lệnh Xem chi tiết ở bảng 5

Length 2 Số byte trong 1 field Byte thứ nhất: byte

thấp của Length Byte thứ hai: byte cao của Length

Command

Data

N Dữ liệu

Cấu trúc trả lời yêu cầu

Cấu trúc trả lời yêu cầu được gởi từ IT800D đến Host sau khi Host gởi lệnh cho IT800D

Respons Header Type Length Opcode Response Data

1 Byte 1 Byte 2 Bytes 1 Byte N Bytes

Hình 3.6: Cấu trúc trả lời yêu cầu của IT800D

Bảng 3.2: Mô tả chi tiết field trả lời yêu cầu

Response Header 1 Giá trị hằng cho tất cả trả lời yêu cầu 0xC9

Type 1 Kiểu hằng có 2 lựa chọn 0x04 hoặc 0x0D

CHƯƠNG 3: POWER LINE COMMUNICATION

Length 2 Số byte trong 1 field Byte thứ nhất: byte thấp

của Length Byte thứ hai: byte cao của Length

Opcode 1 Giá trị dùng để phân biệt giữa các lệnh Xem chi tiết ở bảng 5

Response Data K

Chú ý: Host phải chờ trả lời yêu cầu từ IT800D sau khi Host gởi các lệnh cho IT800D Thời gian timeout cho trả lời yêu cầu này được xác định bởi thông số TBT của IT800D, thông số này là 1 phần của Configuration Packet và cập nhật thông số này bằng cách gởi lệnh WCP ( Writing Configuration Packet)

3.3.4 Tập lệnh

Bảng 3.3: Opcode của tất cả lệnh Host gởi tới IT800D

PTX 0x09 Packet Transmission Cấu hình gói dữ liệu truyền như ACK hoặc

NACK…

RCP 0x18 Read Configuration Packet Đọc cấu hình thông số IT800D

RDA 0x16 Read Device Address Đọc địa chỉ thiết bị (Network và Sourse) REE 0x14 Read EEPROM Đọc dữ liệu từ EEPROM

SDA 0x0D Set Device Address Thiết lập địa chỉ mạng và địa chỉ 1 node

trong mạng SOM 0x03 Set Operation Mode Thiết lập thiết bị ở chế độ hoạt động

SRC 0x07 Set Repetition Counters Thiết lập số lần truyền lại

SRP 0x0F Set Rx Packet Thiết lập gói dữ liệu nhận

STM 0x06 Set Transmission Mode Chọn mode truyền

WCP 0x17 Write Configuration Mode Ghi cấu hình gói dữ liệu IT800D

WEE 0x15 Write EEPROM Ghi dữ liệu vào EEPROM

CHƯƠNG 4: NHẮN TIN SMS THÔNG QUA MODEM GSM

CHƯƠNG 4: NHẮN TIN SMS THÔNG QUA

MODEM GSM

4.1 Modem GSM và tập lệnh AT

Modem GSM là 1 modem không dây hoạt động với mạng GSM không dây Modem không dây này cũng hoạt động giống như dial-up modem Khác biệt chính là dial-up modem gửi và nhận dữ liệu thông qua đường dây điện thoại cố định trong khi modem không dây gửi và nhận dữ liệu thông qua sóng vô tuyến Modem GSM có thể

là các thiết bị ngoại vi như PC card hay PCMCIA Card Thông thường thì modem GSM có thể kết nối với máy tính thông bằng cáp nối tiếp hay cáp USB Một modem GSM dạng PC Card hay PCMCIA Card được thiết kế để sử dụng với máy tính, và cũng giống như một điện thoại, một modem GSM cũng đòi hỏi 1 SIM card để nó có thể hoạt động

Các modem GSM giao tiếp với máy tính thông qua tập lệnh Hayes Tập lệnh Hayes là 1 ngôn ngữ lệnh cụ thể được phát triển cho Hayes Smartmodem Tập lệnh này là 1 tập hợp các chuỗi lệnh ngắn được kết nối với nhau để sinh ra 1 câu lệnh cụ thể cho 1 hành động Phần lớn các modem đều tuân theo tập lệnh Hayes này

Các hành động mà tập lệnh Hayes AT cho phép:

Vậy vấn đề bây giờ là ta cần 1 modem GSM kết nối với 1 máy tính (hay vi xử lý) qua cổng nối tiếp (hay cổng nào khác nếu GSM hỗ trợ) Máy tính sẽ truyền qua các câu lệnh Hayes AT, GSM modem sau khi nhận được sẽ phân tích câu lệnh này, nếu đúng cú pháp sẽ thực thi và trả về kết quả Nếu có lỗi xảy ra, GSM modem sẽ không thực thi mà trả về thông báo lỗi cho máy tính

CHƯƠNG 4: NHẮN TIN SMS THÔNG QUA MODEM GSM

4.2 Các câu lệnh AT cơ bản

4.2.1 Cú pháp chung của lệnh AT

Một cuỗi lệnh AT bắt đầu với chuỗi “AT” hay “at” ngoại trừ lệnh “A/” và “+++”

“At” hay “aT” thì không được chấp nhận

Vài câu lệnh AT có thể được gửi trong 1 chuỗi lệnh Mọi lệnh có thể viết hoa hoặc viết thường Một lệnh AT nên nhỏ hơn 40 ký tự Nếu dùng Hyperterminal (chương trình của Window hỗ trợ để giao tiếp qua cổng serial) thì khi đang gõ 1 câu lệnh mà gõ sai thì không thể quay trở lại bằng phím backspace

Một câu lệnh AT bắt buộc phải kết thúc bằng mã <CARRIAGE-RETURN>, ngoại trừ “+++” và “A/”

Một số điện thoại có thể là tập hợp các ký tự sau: { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,*,=, ; , #, + > } Tất cả các ký tự khác không được quan tâm

Nếu có lỗi trong quá trình thao tác lệnh ta có thể sử dụng lệnh “ATZ” để reset tất

cả trở về trạng thái ban đầu Sau khi gửi lệnh “ATZ” thì sau 2 giây sau chúng ta mới nên gửi tiếp các câu lệnh tiếp theo để bảo đảm các câu lệnh đều được thực thi

+++ Chuyển từ chế độ data qua chế độ command 1 giây trước và

sau khi thực hiện lệnh không có ký tự nào được gửi tới modem kể

ATOn Trở lại chế độ data

ATZn

Z0

Z1

Reset modem Trở lại mặc định 0 Trở lại mặc định 1