ĐIỀU KHIỂN VÀ QUẢN LÝ THIẾT BỊ QUA TIN NHẮN SMS VÀ BLUETOOTH

Trong những năm gần đây, ngôi nhà thông minh (Smart Home) đã xuất hiện và được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống từ những khách sạn hay resort sang trọng cho đến những ngôi nhà hiện đại đều được lắp đặt hệ thống điều khiển thông minh. Theo xu hướng phát triển đó, em quyết định lựa chọn thực hiện nghiên cứu đề tài: “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG SMS VÀ BLUETOOTH”. Ngoài việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp với những công việc trên đây thì nó còn có ý nghĩa sâu sắc đối với sinh viên thực hiện. Một lần nữa sinh viên được thực hành những kiến thức học được từ ghế nhà trường sẽ giúp hình thành những sản phẩm công nghiệp, được sử dụng, cầm tay lắp những cảm biến mà từ trước chỉ nằm trên trang giấy. Trong quá trình tiến hành không thể không gặp những khó khăn vấp phải, do đó kích thích sinh viên tư duy để tìm ra phương án tối ưu và trao đổi thảo luận với thầy cô, bạn bè. Tuy nhiên do hạn chế về kinh nghiệm thực tế và thời gian thực hiện nên việc giải quyết đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG

KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

-oOo -ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI:

ĐIỀU KHIỂN VÀ QUẢN LÝ THIẾT BỊ QUA

Tác phong: (tinh thần, thái độ làm việc trong quá trình thực hiện)

Quyển báo cáo: (hình thức, nội dung)

Những kết quả đạt được của ĐATN

Những hạn chế của ĐATN:

Đánh giá chung đề tài Xuất sắc  Giỏi  Khá  Trung bình  Yếu  Đề nghị: Được phản biện  Không được bảo vệ  Điểm đánh giá: (từng SVTH)

TP.HCM, ngày … tháng… năm 20…

Giảng viên hướng dẫn

(ký và ghi rõ họ tên)

TP.HCM, ngày … tháng… năm 20…

Giảng viên hướng dẫn

(ký và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG

TP.HCM, ngày … tháng… năm 20…

Giảng viên hướng dẫn

(ký và ghi rõ họ tên)

Trước hết chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu và toàn thểquý Thầy, Cô Trường CAO ĐẰNG KỸ THUẬT CAO THẮNG đã giúp đỡ và tạo rấtnhiều điều kiện thuận lợi cho chúng em trong quá trình học tập tại trường Trongnhững ngày thực hiện đề tài tốt nghiệp là cơ hội quý báu để em có thể vận dụng nhữngkiến thức căn bản và nền tảng mà em đã học tại trường cùng với sự chỉ dẫn nhiệt tìnhcủa thầy cô khoa ĐIỆN TỬ - TIN HỌC.

Nhóm xin cảm ơn thầy Lưu Văn Đại đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, nhiệt tình và hếtmình chỉ bảo, giúp đỡ nhóm em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Sau cùng chúng em kính chúc đến Ban Giám Hiệu cùng quý Thầy, Cô giảng dạy tạiTrường CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG ngày càng gặt hái được nhiều thànhcông và luôn có được nhiều sức khỏe để Thầy, Cô có thể hoàn thành tốt công việc

Sinh viên thực hiện:

1 Nguyễn Chí Tâm

2 Huỳnh Thế Tính

3 Nguyễn Minh Trường

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 GIỚI THIỆU VỀ ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SMS VÀ BLUETOOTH 1

1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2

1.3 Ý TƯỞNG THIẾT KẾ 3

1.4 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA 5

2.1 TỔNG QUAN VỀ SMS VÀ MẠNG GSM 5

2.1.1 Tổng quan về SMS 5

2.1.2 Tổng quan về mạng GSM 6

2.2 TỔNG QUAN VỀ BLUETOOTH 9

2.2.1 Giới thiệu về Bluetooth 9

2.2.2 Các chuẩn kết nối Bluetooth 9

2.2.3 Các chuẩn kết nối Bluetooth 10

2.2.4 Ưu và nhược điểm của công nghệ Bluetooth 11

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN 13

3.1 VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F887 13

3.1.1 Giới thiệu về PIC16F887 13

3.1.2 Sơ lược về chân PIC16F887 14

3.1.3 Cấu trúc bộ nhớ PIC 14

3.1.4 Các cổng xuất nhập trong PIC 15

3.2 MODULE BLUETOOTH HC05 17

3.2.1 Giới thiệu về module HC05 17

3.2.2 Các thông số kỹ thuật 18

3.2.3 Phần cứng 19

3.2.4 Tập lệnh AT mặc định 22

3.3 MODULE SIM 900A 23

3.3.1 Giới thiệu về module SIM900A 23

3.3.2 Đặc điểm của Module Sim900A 24

3.3.3 Khảo sát tập lệnh AT của Module sim900A 25

3.3.4 Các thuật ngữ 26

3.4 CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ LM35 29

3.4.1 Giới thiệu về cảm biến nhiệt độ LM35 29

3.4.2 Thông số kỹ thuật 30

3.4.3 Tính toán nhiệt độ đầu ra của LM35 30

3.4.4 Sai số của LM35 30

3.5 CẢM BIẾN CẢM BIẾN KHÍ GAS 31

3.5.1 Giới thiệu về cảm biến khí gas MQ02 31

3.5.2 Thông số kỹ thuật 31

3.5.3 Nguyên lý hoạt động 32

3.6 MODULE RELAY 4 KÊNH 33

3.6.1 Giới thiệu về module relay 4 kênh 33

3.6.2 Các thông số kỹ thuật 33

3.6.3 Các loại relay 34

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 35

4.1 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG SMS VỚI MODULE SIM900A 35

4.1.1 Sơ đồ khối 35

4.1.2 Nguyên lý hoạt động 36

4.1.3 Tính toán chi tiết 37

4.1.4 Mạch in và mạch thực tế 42

4.1.5 Chương trình 44

4.2 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG SÓNG BLUETOOTH 67

4.2.1 Sơ đồ khối 67

4.2.2 Nguyên lý hoạt động 68

4.2.3 Tính toán chi tiết 69

4.2.4 Mạch in và mạch thực tế 73

4.2.5 Chương trình 75

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 84

5.1 TÓM TẮT 84

5.2 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 85

5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 87

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89

STT Kí hiệu hình Tên hình Trang

12 Hình 3.8 Module relay 4 kênh 33

13 Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển thiết bị qua sms 35

14 Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý điều khiển qua tin nhắn 36

15 Hình 4.3 Bộ xử lý trung tâm điều khiển qua tin nhắn 37

16 Hình 4.4 Module Sim900 38

17 Hình 4.5 Khối hiển thị LCD 39

18 Hình 4.6 Sơ đồ khối mạch relay 40

19 Hình 4.7 Sơ đồ khối nguồn 41

20 Hình 4.8 Sơ đồ khối cảm biến 41

21 Hình 4.9 Mạch in điều khiển module sim900A 42

22 Hình 4.10 Ảnh thực tế mạch điều khiển bằng module 43

sim 900A

23 Hình 4.11 Lưu đồ giải thuật 44

24 Hình 4.12 Sơ đồ khối bluetooth HC05 67

25 Hình 4.13 Sơ đồ nguyên lý điều khiển thiết bị bằng

29 Hình 4.17 Sơ đồ khối mạch relay 72

30 Hình 4.18 Sơ đồ khối nguồn 73

31 Hình 4.19 Mạch in điều khiển thiết bị qua bluetooth HC

32 Hình 4.20 Mạch thực tế điều khiển thiết bị qua module

33 Hình 4.21 Sơ đồ giải thuật 75

34 Hình 5.1 Mô hình khi chưa điều khiển 86

35 Hình 5.2 Mô hình khi đã điều khiển bật tất cả 87

STT Kí hiệu bảng Tên bảng Trang

1 Bảng 3.1 Chức năng các chân của module Bluetooth

2 Bảng 3.2 Các tính năng của Module Sim900 24

3 Bảng 3.3 Các chế độ lệnh AT 27

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, ngôi nhà thông minh (Smart Home) đã xuất hiện và được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống từ những khách sạn hay resort sang trọngcho đến những ngôi nhà hiện đại đều được lắp đặt hệ thống điều khiển thông minh.Theo xu hướng phát triển đó, em quyết định lựa chọn thực hiện nghiên cứu đề tài:

“THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNGSMS VÀ BLUETOOTH” Ngoài việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp với những côngviệc trên đây thì nó còn có ý nghĩa sâu sắc đối với sinh viên thực hiện Một lần nữasinh viên được thực hành những kiến thức học được từ ghế nhà trường sẽ giúp hìnhthành những sản phẩm công nghiệp, được sử dụng, cầm tay lắp những cảm biến mà từtrước chỉ nằm trên trang giấy Trong quá trình tiến hành không thể không gặp nhữngkhó khăn vấp phải, do đó kích thích sinh viên tư duy để tìm ra phương án tối ưu vàtrao đổi thảo luận với thầy cô, bạn bè Tuy nhiên do hạn chế về kinh nghiệm thực tế vàthời gian thực hiện nên việc giải quyết đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót Do

đó rất mong sự chỉ bảo thêm của quý thầy cô cũng như những đóng góp của các bạnsinh viên Xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 GIỚI THIỆU VỀ ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SMS VÀ

BLUETOOTH

 Giới thiệu về điều khiển thiết bị qua SMS:

 Trên thực tế, gần như các thiết bị tự động trong đời sống của mọi gia đình đềuhoạt động độc lập, mỗi thiết bị có một quy trình sử dụng riêng tuỳ thuộc vào sựthiết lập, cài đặt của người sử dụng Chúng gần như chưa có một sự liên kếtnào Nhưng đối với hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua tin nhắn SMSthì lại khác Ở đây, các thiết bị được kết nối với nhau thành một hệ thống hoànchỉnh qua một mạch điện điều khiển trung tâm

 Điển hình của một hệ thống điều khiển thiết bị trong nhà từ xa thông qua tinnhắn SMS gồm có các thiết bị ngoại vi đơn giản như: Bóng đèn, quạt máy, lòsưởi đến các thiết bị tinh vi, phức tạp như: Tivi, máy giặt, hệ thống báo động…Chúng liên kết hoạt động thành một hệ thống “thông minh” Nghĩa là tất cả cácthiết bị này sẽ giao tiếp với nhau thông qua một đầu não trung tâm Đầu nãotrung tâm ở đây có thể là một máy vi tính hoặc có thể là một mạch vi điều khiển

đã được lập trình sẵn tất cả các chương trình điều khiển Bình thường, các thiết

bị trong ngôi nhà này có thể được điều khiển thông qua tin nhắn của chủnhà Chẳng hạn như việc tắt quạt, đèn điện… khi người chủ nhà quên chưa tắtthiết bị điện lúc ra khỏi nhà Hay có thể bật máy điều hòa để làm mát phòngtrước khi về nhà trong một khoảng thời gian nhất định Bên cạnh đó hệ thốngcòn có thể gửi tin nhắn và gọi điện thông báo cho chủ nhà biết khi có trộm độtnhập (dùng cảm biến chuyển động kết hợp cảm biến mở cửa) hoặc khi xảy rahỏa hoạn (dùng cảm biến nhiệt) hay báo động có sự rò rỉ khí gas (dùngcảm biến khí gas)

 Ta cũng có thể thiết lập mật khẩu trong cấu trúc tin nhắn để nâng cao độ bảomật hơn cho hệ thống

 Giới thiệu về điều khiển thiết bị qua sóng Bluetooth:

Ngày nay, xã hội phát triển mạnh mẽ, kỹ thuật ngày càng hiện đại nên nhu cầu

về trao đổi thông tin giải trí, nhu cầu về điều khiển các thiết bị từ xa, ngày càngcao Và những hệ thống dây cáp phức tạp lại không thể đáp ứng nhu cầu này,nhất là ở những khu vực chật hẹp, những nơi xa xôi, trên các phương tiện vận

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

chuyển,…Vì vậy công nghệ không dây đã ra đời và phát triển mạnh mẽ, tạo rấtnhiều thuận lợi cho con người trong đời sống hằng ngày Trong những năm gần đây công nghệ truyền nhận dữ liệu không dây đang có những bước phát triểnmạnh mẽ, góp công lớn trong việc phát triển các hệ thống điều khiển, giám sát

từ xa, đặc biệt là các hệ thống thông minh Hiện nay, có khá nhiều công nghệtruyền nhận dữ liệu không dây như RF, Wifi, Bluetooth,SMS…Trong đó,Bluetooth là một trong những công nghệ được phát triển từ lâu và luôn được cảitiến để nâng cao tốc độ cũng như khả năng bảo mật Trên thị trường Việt Namhiện nay chưa có nhiều sản phẩm điều khiển thiết bị không dây, đa số nhữngsản phẩm hiện có đều là nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành cao Việcnghiên cứu và thiết kế một bộ sản phẩm điều khiển thiết bị không dây có một ýnghĩa lớn, giúp tăng thêm sự lựa chọn cho người sử dụng, sản phẩm được sảnxuất trong nước nên giá thành rẻ và góp phần phát triển các hệ thống điều khiểnthông minh Do đó, nhóm quyết định thực hiện đề tài: “Mạch điều khiển cácthiết bị trong gia đình sử dụng Bluetooth “ Đề tài ứng dụng công nghệBluetooth phổ biến trên nhiều thiết bị, đặc biệt điểm mới của đề tài so với cácsản phẩm hiện có là điều khiển thông qua hệ điều hành Android giúp tận dụngnhững thiết bị sử dụng hệ điều hành Android có sẵn của ngừời dùng giúp giảmgiá thành sản phẩm, ngoài ra với màn hình hiển thị lớn của điện thoại cho phéphiển thị nhiều thông tin hơn Bộ điều khiển thiết bị từ xa sau khi thi công xong

có thể điều khiển được bốn thiết bị Trong mạch sử dụng smartphone để bắt tínhiệu phát song từ Bluetooth HC-05 và thực hiện việc kết nối và phát tín hiệuđiều khiển Tín hiệu điều khiển sau khi được mã hóa sẽ được truyền vềBluetooth HC-05, dữ liệu sẽ được giải mã và đưa về vi điều khiển 16F887 để

xử lý, sau khi xử lý tín hiệu đáp ứng đúng với lập trình thì vi điều khiển 16F887

sẽ thực hiện việc xuất dữ liệu ra các DIGITAL (tức là ngõ ra I/0) để điều khiểnkhối relay bật tắt từ những yêu cầu của bên phát

1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

 Mục đích nghiên cứu về điều khiển thiết bị qua SMS:

Đề tài được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng những kiếnthức đã học trong nhà trường để “ĐIỀU KHIỂN TỪ XA CÁC THIẾT BỊ BẰNGTIN NHẮN SMS” Hệ thống tích hợp vi điều khiển giám sát trung tâm, mạchcông suất cho các thiết bị trong nhà và sensor cảm biến cùng các module tiện íchkhác Với module báo động, cảm biến rò rỉ khí gas, cảm biến nhiệt độ gửi tín

hiệu về bộ xử lí trung tâm khi có tác động (xảy ra rò rỉ khí gas, qua nhiệt độ chophép) Qua xử lí, tín hiệu sẽ được gửi về thiết bị đầu cuối (mobile) của người chủnhà để báo cho chủ nhà biết có rò rỉ khí gas trong ngôi nhà hay quá nhiệt độ chophép Bên cạnh đó việc kiểm tra và xử lý trạng thái bật/ tắt của các thiết bị trongnhà khi chủ nhân không có mặt ở nhà cũng góp phần tích cực trong việc tíchkiệm điện năng cho gia đình và quốc gia.

 Mục đích nghiên cứu về điều khiển thiết bị qua sóng Bluetooth:

 Đề tài được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng những kiếnthức đã học trong nhà trường để “ĐIỀU KHIỂN TỪ XA CÁC THIẾT BỊBẰNG SÓNG BLUETOOTH” Điều khiển thiết bị bằng sóng BluetoothModule điều khiển giám sát có chức năng điều khiển và giám sát Bên cạnh đóviệc kiểm tra và xử lý trạng thái bật/ tắt của các thiết bị trong nhà Công nghệnày hỗ trợ việc truyền dữ liệu qua các khoảng cách ngắn giữa các thiết bị diđộng với nhau và với thiết bị cố định mà không cần một sợi cáp để truyền tải

Tiết kiệm được chi phí lắp đặt nhưng dây cáp rườm rà , cũng như thời gian bậttắt những thiết bị

 Đề tài này giúp nhóm hiểu rõ hơn về nguyên lý thu phát và ứng dụng những lýthuyết được học vào thực tế Đồng thời tìm hiểu thêm được những điều chưađược học và nâng cao kỹ năng thực hành cũng như là những ứng dụng củamạch trong thực tế

1.3 Ý TƯỞNG THIẾT KẾ

 Ý tưởng thiết kế về điều khiển thiết bị qua SMS:

 Thiết kế mạch với 16F887 kết nối với module Sim900A điều khiển 4 thiết bị qua mạch relay 4 kênh, có kết hợp cảm biến nhiệt độ và khí gas

 Dùng mạng điện thoại di động của các nhà cung cấp dịch vụ như Viettel,

Mobiphone, Vinaphone, … để chủ nhà có thể gửi tin nhắn SMS điều khiển các thiết bị điện và kiểm tra nhiệt độ hiện tại Hệ thống tự động gửi tin nhắn cảnh báo cho người điều khiển khi nhiệt độ quá mức an toàn hoặc khi có khí gas bị ròrỉ

 Ý tưởng thiết kế về điều khiển thiết bị qua sóng Bluetooth:

 Thiết kế mạch với 16F887 kết nối với module bluetooth HC05 điều khiển 4 thiết bị qua mạch relay 4 kênh

 Viết một App Android hiển thị ON/OFF của 4 thiết bị trong nhà

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

 Sử dụng điện thoại có hệ điều hành Android đã có app tạo sẵn để kết nối với mạch bluetooth để điều khiển ON/OFF các thiết bị trong nhà trong phạm vi sóng bluetooth có thể phủ sóng

1.4 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

Vì lý do thời gian có hạn, kinh phí không nhiều và lượng kiến thức còn hạn hẹp nên việc thiết kế điều khiển thiết bị qua SMS và Bluetooth còn nhiều khuyết điểm như:

 Chỉ điều khiển 8 thiết bị điện (4 thiết bị điều khiển bằng SMS và 4 thiết bị điều khiển bằng bluetooth).

 Điều khiển thiết bị bằng sóng bluetooth còn bị giới hạn bởi phạm vi hoạt động của module HC05

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ

TỪ XA

2.1 TỔNG QUAN VỀ SMS VÀ MẠNG GSM

2.1.1 Tổng quan về SMS

 SMS là từ viết tắt của Short Message Service Đó là một công nghệ cho phép gửi

và nhận các tín nhắn giữa các điện thoại với nhau SMS xuất hiện đầu tiên ở Châu

Âu vào năm 1992 Ở thời điểm đó, nó bao gồm cả các chuẩn về GSM Một thờigian sau đó, nó phát triển sang công nghệ wireless như CDMA và TDMA Cácchuẩn GSM và SMS có nguồn gốc phát triển bởi ETSI ETSI là chữ viết tắt củaEuropean Telecommunications Standards Institute Ngày nay thì 3GPP (ThirdGeneration Partnership Project) đang giữ vai trò kiểm soát về sự phát triển và duytrì các chuẩn GSM và SMS

 Như đã nói ở trên về tên đầy đủ của SMS là Short Message Service, từ cụm từ đó,

có thể thấy được là dữ liệu có thể được lưu giữ bởi một tin nhắn SMS là rất giớihạn Một tin nhắn SMS có thể chứa tối đa là 140 byte (1120 bit) dữ liệu Vì vậy,một tin nhắn SMS chỉ có thể chứa :

 160 kí tự nếu như mã hóa kí tự 7 bit được sử dụng (mã hóa kí tự 7 bit thì phùhợp với mã hóa các kí tự latin chẳng hạn như các kí tự alphabet của tiếng Anh)

 70 kí tự nếu như mã hóa kí tự 16 bit Unicode UCS2 được sử dụng (các tinnhắn SMS không chứa các kí tự latin như kí tự chữ Trung Quốc phải sử dụng

mã hóa kí tự 16 bit) Tin nhắn SMS dạng text hỗ trợ nhiều ngôn ngữ khác nhau

Nó có thể hoạt động tốt với nhiều ngôn ngữ mà có hỗ trợ mã Unicode , bao gồm

cả Arabic, Trung Quốc, Nhật bản và Hàn Quốc Bên cạnh gữi tin nhắn dạng textthì tin nhắn SMS còn có thể mang các dữ liệu dạng binary Nó còn cho phép gửinhạc chuông, hình ảnh cùng nhiều tiện ích khác … tới một điện thoại khác

 Một trong những ưu điểm nổi trội của SMS đó là nó được hỗ trợ bởi các điện thoại

có sử dụng GSM hoàn toàn Hầu hết tất cả các tiện ích cộng thêm gồm cả dịch vụgửi tin nhắn giá rẻ được cung cấp, sử dụng thông qua sóng mang wireless Khônggiống như SMS, các công nghệ mobile như WAP và mobile Java thì không được

hỗ trợ trên nhiều model điện thoại Sử dụng tin nhắn SMS ngày càng phát triển vàtrở lên rộng khắp :

 Các tin nhắn SMS có thể được gửi và đọc tại bất kỳ thời điểm nào Ngày nay, hầuhết mọi người đều có điện thoại di động của riêng mình và mang nó theo ngườihầu như cả ngày Với một điện thoại di động , bạn có thể gửi và đọc các tin nhắn

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA

SMS bất cứ lúc nào bạn muốn, sẽ không gặp khó khăn gì khi bạn đang ở trong vănphòng hay trên xe bus hay ở nhà…

 Tin nhắn SMS có thể được gửi tới các điện thoại mà tắt nguồn

 Nếu như không chắc cho một cuộc gọi nào đó thì bạn có thể gửi một tin nhắn SMSđến bạn của bạn thậm chí khi người đó tắt nguồn máy điện thoại trong lúc bạn gửitin nhắn đó

 Hệ thống SMS của mạng điện thoại sẽ lưu trữ tin nhắn đó rồi sau đó gửi nó tớingười bạn đó khi điện thoại của người bạn này mở nguồn

 Các tin nhắn SMS ít gây phiền phức trong khi bạn vẫn có thể giữ liên lạc vớingười khác Việc đọc và viết các tin nhắn SMS không gây ra ồn ào Trong khi đó,bạn phải chạy ra ngoài khỏi rạp hát, thự viện hay một nơi nào đó để thực hiện mộtcuộc điện thoại hay trả lời một cuộc gọi Bạn không cần phải làm như vậy nếu nhưtin nhắn SMS được sử dụng

 Các điện thoại di động và chúng có thể được thay đổi giữa các sóng mangWireless khác nhau Tin nhắn SMS là một công nghệ rất thành công và trưởngthành Tất cả các điện thoại mobile ngày nay đều có hỗ trợ nó Bạn không chỉ cóthể trao đổi các tin nhắn SMS đối với người sử dụng mobile ở cùng một nhà cungcấp dịch vụ mạng sóng mang wireless, mà đồng thời bạn cũng có thể trao đổi nóvới người sử dụng khác ở các nhà cung cấp dịch vụ khác

 SMS là một công nghệ phù hợp với các ứng dụng Wireless sử dụng cùng với nó

 Nói như vậy là do:

 Thứ nhất, tin nhắn SMS được hỗ trợ 100% bởi các điện thoại có sử dụngcông nghệ GSM Xây dựng các ứng dụng wireless trên nền công nghệSMS có thể phát huy tối đa những ứng dụng có thể dành cho người sử dụng

 Thứ hai, các tin nhắn SMS còn tương thích với việc mang các dữ liệu binarybên cạnh gửi các text Nó có thể được sử dụng để gửi nhạc chuông, hình ảnh,hoạt họa …

 Thứ ba, tin nhắn SMS hỗ trợ việc chi trả các dịch vụ trực tuyến

2.1.2 Tổng quan về mạng GSM

2.1.2.1 Giới thiệu

 GSM là hệ thống thông tin di động số toàn cầu, là công nghệ không dây thuộc thế

hệ 2G (Second Generation) có cấu trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyềngiọng nói và chuyển giao dữ liệu chất lượng cao với các băng tần khác nhau:400Mhz, 900Mhz, 1800Mhz và 1900Mhz, được tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu(ETSI) quy định

 GSM là một hệ thống có cấu trúc mở nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phầncứng, người ta có thể mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau Do nó hầu như có mặtkhắp mọi nơi trên thế giới nên khi các nhà cung cấp dịch vụ thực hiện việc ký kếtRoaming với nhau nhờ đó mà thuê bao GSM có thể dễ dàng sử dụng máy điệnthoại GSM của mình bất cứ nơi đâu

 Mặt thuận lợi to lớn của công nghệ GSM là ngoài việc truyền âm thanh với chấtlượng cao còn cho phép thuê bao sử dụng các cách giao tiếp khác rẻ hơn đó làtin nhắn SMS Ngoài ra để tạo thuận lợi cho các nhà cung cấp dịch vụ thì côngnghệ GSM được xây dựng trên cơ sở hệ thống mở nên nó dễ dàng kết nối các thiết

bị khác nhau từ các nhà cung cấp thiết bị khác nhau Nó cho phép nhà cung cấpdịch vụ đưa ra tính năng Roaming cho thuê bao của mình với các mạng khác trêntoàn thế giới Và công nghệ GSM cũng phát triển thêm các tính năng truyền dữliệu như GPRS và sau này truyền với tốc độ cao hơn sử dụng EDGE

 GSM hiện chiếm chủ yếu thị trường di động với hàng tỷ thuê bao tại hàng trămquốc gia và vùng lãnh thổ Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thểRoaming với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạngGSM khác nhau ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới

Hình 2.1: Thành phần của mạng GSM

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA

2.1.2.2 Đặc điểm của công nghệ GSM

 Cho phép gửi và nhận những mẫu tin nhắn văn bản bằng kí tự dài đến 126 kí tự

 Cho phép chuyển giao và nhận dữ liệu, FAX giữa các mạng GSM với tốc độ hiệnhành lên đến 9.600 bps

 Tính phủ sóng cao: Công nghệ GSM không chỉ cho phép chuyển giao trong toànmạng mà còn chuyển giao giữa các mạng GSM trên toàn cầu mà không có một sựthay đổi, điều chỉnh nào Đây là một tính năng nổi bật nhất của công nghệ GSM(dịch vụ roaming)

 Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time division multiplexing) đểchia ra 8 kênh full rate hay 16 kênh haft rate

Hình 2.2 Cấu trúc mạng GSM

 Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watts đối với băng tầnGSM 850/900Mhz và tối đa là 1 watts đối với băng tần GSM 1800/1900Mhz

 Mạng GSM sử dụng 2 kiểu mã hoá âm thanh để nén tín hiệu âm thanh 3,1khz đó

là mã hoá 6 và 13kbps gọi là Full rate (13kbps) và haft rate (6kbps)

2.2 TỔNG QUAN VỀ BLUETOOTH

2.2.1 Giới thiệu về Bluetooth

 Bluetooth là sự trao đổi dữ liệu không dây tầm gần giữa các thiết bị điện tử Công nghệ này hỗ trợ việc truyền dữ liệu qua các khoảng cách ngắn giữa các thiết bị di động với nhau và với thiết bị cố định mà không cần một sợi cáp để truyền tải

2.2.2 Các chuẩn kết nối Bluetooth

 Bluetooth 1.0: Tốc độ xấp xỉ 1Mbps nhưng gặp nhiều vấn đề về tính tương thích.

 Bluetooth 1.1: Phiên bản sửa lỗi của 1.0 nhưng không thay đổi tốc độ.

 Bluetooth 1.2: Thời gian dò tìm và kết nối nhanh hơn giữa các thiết bị, tốc độ

truyền tải nhanh hơn so với chuẩn 1.1

 Bluetooth 2.0 +ERD: Được công bố vào tháng 7/2007 chuẩn mới này này ổn định

hơn và cho tốc độ chia sẻ nhanh hơn, đồng thời tiết kiệm năng lượng khi sử dụng

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA

 Bluetooth 2.1 +ERD: Bên cạnh những ưu điểm của bản 2.0, Bluetooth 2.1 còn có

thêm cơ chế kết nối phạm vi nhỏ

 Bluetooth 3.0 + HS ( High Speed): Được giới thiệu vào 21/4/2009, chuẩn kết nối

này có tốc độ lý thuyết lên đến 24Mbps Những thiết bị hỗ trợ Bluetooth 3.0nhưng không có +HS sẽ không đạt được tốc độ trên.Tuy tốc độ cao nhưngBluetooth vẫn chỉ hỗ trợ nhu cầu chia sẻ nhanh file có dung lượng thấp hay kết nốivới loa, tai nghe…

 Bluetooth 4.0: Ra mắt tháng 6/2010, phiên bản 4.0 là sự kết hợp của “classis

Bluetooth” ( Bluetooth 2.1 và 3.0 ), tức là vừa truyền tải nhanh lại còn tiết kiệmnăng lượng hơn

 Bluetooth 4.1: Năm 2014, Bluetooth nâng cấp lên bản 4.1 cải thiện tình trạng

chồng chéo dữ liệu của Bluetooth với mạng 4G, tối đa hóa hiệu năng nhờ tự điềuchỉnh băng thông, đồng thời tiết kiệm năng lượng hơn nhờ tối ưu thời gian chờ kếtnối lại

 Bluetooth 4.2: Là một bản nâng cấp nữa trong năm 2014, cải thiện tốc độ truyền

tải lên đến 2.5 lần so với v4.1, tiết kiệm năng lượng hơn, hạn chế lỗi kết nối cũngnhư bảo mật tốt Đồng thời tính năng quan trọng nhất là hỗ trợ chia sẻ kết nốimạng internet theo giao thức IPv6

2.2.3 Các chuẩn kết nối Bluetooth

 Hầu hết mọi người đã quen thuộc với tai nghe Bluetooth, nhưng thực tế là nó cóthể làm được nhiều hơn vậy Bluetooth cho phép kết nối và trao đổi thông tin giữacác thiết bị như điện thoại di động, điện thoại cố định, máy tính bảng, máy tínhxách tay, máy in, thiết bị định vị dùng GPS, máy ảnh số, và thiết bị chơi game cầmtay Tất cả đã cho thấy kết nối này Bluetooth đang dần trở thành phần quan trọngtrong cuộc sống hiện đại ngày nay Để ghép hai thiết bị Bluetooth với nhau, bạnphải “pair” (kết đôi) chúng với nhau Ví dụ, bạn có thể ghép chuột Bluetooth vàmáy tính, tai nghe với điện thoại hay điện thoại với laptop

 Các ứng dụng nổi bật của Bluetooth gồm:

 Điều khiển và giao tiếp không giây giữa một điện thoại di động và tai nghe khôngdây

 Mạng không dây giữa các máy tính cá nhân trong một không gian hẹp đòi hỏi ítbăng thông

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

 Thay thế các giao tiếp nối tiếp dùng dây truyền thống giữa các thiết bị đo, thiết bịđịnh vị, 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 Bluetoothkhác

 Điều khiển từ xa cho các thiết bị trò chơi điện tử

 Kết nối Internet cho máy tính bằng cách dùng điện thoại di động thay modem

Hình 2.4 Tai nghe Bluetooth

2.2.4 Ưu và nhược điểm của công nghệ Bluetooth

 Ưu điểm:

 Thay thế hoàn toàn dây nối

 Hoàn toàn không nguy hại đến sức khoẻ con người

 Bảo mật an toàn với công nghệ mã hóa trong Một khi kết nối được thiết lập thìkhó có một thiết bị nào có thể nghe trộm hoặc lấy cắp dữ liệu

 Các thiết bị có thể kết nối với nhau trong vòng 20m mà không cần trực diện(hiện nay có loại Bluetooth kết nối lên đến 100m)

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA

 Kết nối điện thoại và tai nghe Bluetooth khiến cho việc nghe máy khi lái xehoặc bận việc dễ dàng

 Giá thành rẻ

 Tốn ít năng lượng, chờ tốn 0.3mAh, tối đa 30mAh trong chế độ truyền dữ liệu

 Không gây nhiễu các thiết bị không dây khác

 Tính tương thích cao nên được nhiều nhà sản xuất phần cứng và phần mềm hỗtrợ

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN

3.1 VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F887.

3.1.1 Giới thiệu về PIC16F887

Hình 3.1 Ảnh thực tế PIC 16F887

PIC16F887 là dòng PIC phổ biến nhất hiện nay (đủ mạnh về tính năng , 40 chân, bộnhớ đủ cho hầu hết các ứng dụng thông thường) Cấu trúc tổng quát của PIC 16F887như sau:

 8k x14 words Flash ROM

 368 x 8 bytes Ram

 256 X 8byte EEPROM

 5 port xuất nhập (A,B,C,D,E) tương ứng với 33 chân

 Bộ định thời 8bit Timer 0 và Timer 2

 1 bộ định thời 16 bít Timer 1, có thể hoạt động ở chế độ tiết kiệm năng lượng

 Bộ Capture/ compare/ PWM

 1 bộ biến đổi analog to digital 10 bit, 8 ngõ vào

 Bộ so sánh tương tự

 1 bộ định thời giám sát

 1 cổng giao tiếp song song 8 bít

 1 port nối tiếp

 15 nguồn ngắt

 Tập lện gồm 35 lệnh có độ dài 14 bit

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN

 Tần số hoạt động tối đa 20MHZ

3.1.2 Sơ lược về chân PIC16F887

Hình 3.2 Sơ đồ chân của Vi điều khiển 16F887

PIC16F887 là họ vi điều khiển có 40 chân, mỗi chân có một chức năng khác nhau.Trong đó có một số chân đa công dụng: mỗi chân có thể hoạt động như một đườngxuất nhập hoặc là một chân chức năng đặc biệt dùng để giao tiếp với các thiết bị ngoạivi

3.1.3 Cấu trúc bộ nhớ PIC

 Cấu trúc bộ nhớ của vi điều khiển PIC16f887 bao gồm bộ nhớ chương trình(program memory) và bộ nhớ dữ liệu (dât memory) Bộ nhớ chương trình của viđiều khiển PIC16F887 là bộ nhớ flash, dung lượng bộ nhớ 8k từ ( 1 từ = 14 bit) vàđược phân thành nhiều trang( từ page 0 đến page 3) Như vậy bộ nhớ chương trình

có khả năng chứa được 8*1024 = 8192 lệnh( vì một lệnh sau khi mã hóa sẽ códung lượng 1 từ (14 bit) Để mã hóa được địa chỉ của 8k từ bộ nhớ chương trình,

bộ đếm chương trình có dung lượng 13 bit (PC) Khi vi điều khiển rết, bộ đếmchương trình sẽ chỉ đến địa chỉ 0000h( rết vector) Khi có ngắt xảy ra, bộ đếmchương trình sẽ chỉ đến địa chỉ 00004h (interrupt vector) Bộ nhớ chương trìnhkhông bao gồm bộ nhớ stack sẽ được đề cập cụ thể trong phần sau

 Bộ nhớ dữ liệu của PIC là bộ nhớ EEPROM được chia làm nhiều bank Đối vớiPIC16F887 bộ nhớ dữ liệu được chia thành 4 bank Mỗi bank có dung lượng 128

byte, bao gồm các thanh ghi có chức năng đặc biệt SFG( special Funtion Register)nằm ở các vùng địa chỉ thấp và các thanh ghi mục đích chung GPR( GeneralPurpose Pegister) nằm ở vùng địa chỉ còn lại trong bank Các thanh ghi SFRthường xuyên được sử dụng sẽ được đặt ở tất cả các bank của bộ nhớ dữ liệu giúpthuận tiện trong quá trình truy xuất và làm giảm bớt lệnh của chương trình.

 Stack không nằm trong bộ nhớ chương trình hay bộ nhớ dữ liệu mà là một vùngnhớ đặt biệt không cho phép đọc hay ghi Khi lệnh CALL được thực hiện hay khimột ngắt xảy ra làm cho chương trình bị rẽ nhánh , giá trị của bộ đếm chương trình

PC tự động được vi điều khiển cất vào trong stack Khi một trong các lệnhRETURN, RETLW hay RETFIE được thực thi, giá trị PC sẽ tự động được lấy ra

từ trong stack, vi điều khiển sẽ được thực hiện tiếp chương trình theo đúng quyđịnh trước

 Bộ nhớ Stack trong vi điều khiển PIC họ 16F8xx có khả năng chứa được 8 địa chỉ

và hoạt động theo cơ chế xoay vòng Nghĩa là giá trị cất vào bộ nhớ Stack lần thứ

9 sẽ ghi đè lên giá trị cất vào Stack lần đầu tiên và giá trị cất vào bộ nhớ Stack lầnthứ 10 sẽ ghi đè lên giá trị 6 cất vào Stack, do đó ta không biết được khi nào Stacktràn Bên cạnh đó tập lệnh của vi điều khiển dòng PIC cũng không có lệnh POPhay PUSH, các thao tác với bộ stack sẽ hoàn toàn được điều khiển bởi CPU

3.1.4 Các cổng xuất nhập trong PIC

 Cổng xuất nhập ( I/O port) chính là phương tiện mà vi điều khiển dùng để tươngtác với thế giới bên ngoài Sự tương tác này đa dạng và thông qua quá trình tươngtác đó, chức năng của vi điều khiển dược thể hiện một cách rõ ràng

 Một cổng xuất nhập của vi điều khiển bao gồm nhiều chân (I/O pin), tùy theo cách

bố trí và chức năng của vi điều khiển mà số lượng cổng xuất nhập và số lượngchân trong mỗi cổng có thể khác nhau Bên cạnh đó, do vi điều khiển được tíchhợp sẵn bên trong các đặc tính giao tiếp ngoại vi nên bên cạnh những chức năng làcổng xuất nhập thông thường, một số chân xuất nhập còn có thêm các chức năngkhác để thể hiện sự tác động của các đặc tính ngoại vi nêu trên đối với thế giới bênngoài Chức năng của từng chân xuất nhập trong mỗi cổng hoàn toàn có thể đượcxác lập và điều khiển được thông qua các thanh ghi SFR liên quan đến chân xuấtnhập đó

 Port A

 Port A (RPA) bao gồm 6 I/O pin Đây là các chân “hai chiều” (bidirectionalpin), nghĩa là có thể xuất và nhập được Chức năng I/O này được điều khiển bởithanh ghi TRISA (địa chỉ 85h) Muốn xác lập chức năng của một chân trong

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN

PortA là input, ta “set” bit điều khiển tương ứng với chân đó trong thanh ghiTRISA và ngược lại, muốn xác lập chức năng của một chân trong Port A làoutput, ta “clear” bit điều khiển tương ứng với chân đó trong thanh ghi TRISA.Thao tác này hoàn toàn tương tự đối với các PORT còn lại Bên cạnh đó Port Acòn là ngõ ra của bộ ADC, bộ so sánh, ngõ vào analog ngõ vào xung clock củaTimer0 và ngõ vào của bộ giao tiếp MSSP (Master Synchronous Serial Port).Các thanh ghi SFR liên quan đến Port A bao gồm:

 Port A (địa chỉ 05h) : chứa giá trị các pin trong

 Port A TRISA (địa chỉ 85h) : điều khiển xuất nhập

 CMCON (địa chỉ 9Ch) : thanh ghi điều khiển bộ so sánh

 CVRCON (địa chỉ 9Dh): thanh ghi điều khiển bộ so sánh điện áp

 ADCON1 ( địa chỉ 9Fh): thanh ghi điều khiển bộ ADC

 Port B:

 Port B (RPB) gồm 8 pin I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng làTRISB Bên cạnh đó một số chân của Port B còn đươc sử dụng trong quá trìnhnạp chương trình cho vi điều khiển với các chế độ nạp khác nhau Port B cònliên quan đến ngắt ngoại vi và bộ Timer0 Port B còn được tích hợp chức năngđiện trở kéo lên được điều khiển bởi chương trình

 Các thanh ghi SFR liên quan đến Port B bao gồm:

 Port B (địa chỉ 06h,106h) : chứa giá trị các pin trong Port B

 TRISB (địa chỉ 86h,186h) : điều khiển xuất nhập OPTION_REG(địa chỉ81h,181h): điều khiển ngắt ngoại vi và bộ Timer0

 Port C:

 PortC (RPC) gồm 8 pin I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng làTRISC Bên cạnh đó Port C còn chứa các chân chức năng của bộ so sánh, bộTimer1, bộ PWM và các chuẩn giao tiếp nối tiếp I2C, SPI, SSP, USART

 Các thanh ghi điều khiển liên quan đến Port C: Port C (địa chỉ 07h) : chứa giátrị các pin trong Port C

 TRISC (địa chỉ 87h) : điều khiển xuất nhập

 Port D:

 Port D (RPD) gồm 8 chân I/O, thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng làTRISD Port D còn là cổng xuất dữ liệu của chuẩn giao tiếp PSP (Parallel SlavePort)

 Các thanh ghi liên quan đến Port D bao gồm:

 Thanh ghi Port D : chứa giá trị các pin trong Port D

 Thanh ghi TRISD : điều khiển xuất nhập

 Thanh ghi TRISE : điều khiển xuất nhập Port E và chuẩn giao tiếp PSP

 Port E

 Port E (RPE) gồm 3 chân I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng làTRISE Các chân của PortE có ngõ vào analog Bên cạnh đó Port E còn là cácchân điều khiển của chuẩn giao tiếp PSP

 Các thanh ghi liên quan đến Port E bao gồm:

 Port E : chứa giá trị các chân trong PortE

 TRISE: điều khiển xuất nhập và xác lập các thông số cho chuẩn giao tiếp PSP

 ADCON1: thanh ghi điều khiển khối ADC

3.2 MODULE BLUETOOTH HC05

3.2.1 Giới thiệu về module HC05

Hình 3.3: Module Bluetooth HC-05

HC05 là module giao tiếp Bluetooth

Có thể được ứng dụng trong các ứng dụng điều khiển như:

 Sử dụng điện thoại để điều khiển các thiết bị Khi đó chúng ta sẽ lập trình mộtphần mềm trên điện thoại, kết nối với module bluetooth HC05 Vi điều khiển sẽgiao tiếp với HC05 để nhận lệnh từ điện thoại hoặc gửi dữ liệu lên điện thoại, từ

đó đưa ra các hành động thích hợp(như bật tắt đèn, ) hoặc gửi thông tin về trạngthái thiết bị,

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN

 Giao tiếp giữa các thiết bị phần cứng với nhau, mỗi thiết bị sẽ trang bị một moduleHC05 và việc gửi nhận dữ liệu giữa các thiết bị phần cứng sẽ thông qua cácmodule HC05

 Cổng kết nối bluetooth V2.0 + EDR (Tăng tỗ đọ dữ liệu) 3Mbps điều chế với bộthu phát vô tuyến hoàn chỉnh 2.4 GHz

3.2.2 Các thông số kỹ thuật

 Điện thế hoạt động của UART 3.3 - 5V

 Kích thước của module chính: 28 mm x 15 mm x 2.35 mm

 Với xung PIO0, thiết bị sẽ bị ngắt kết nối

 Hướng dẫn trạng thái cổng PIO1: kết nối thấp, kết nối cao

 PIO10 và PIO11 có thể kết nối với màu đỏ và màu xanh dẫn riêng Khi Moduleđược ghép nối, màu đỏ và màu xanh dẫn nhấp nháy 1 lần/ 2 giây trong khoảngthời gian, trong khi không kết nối chỉ dẫn màu xanh dương nhấp nháy 2 lần/s

 Tự động kết nối với thiết bị cuối cùng về nguồn điện như mặc định

 Cho phép ghép nối thiết bị để kết nối làm mặc định

 Ghép nối tự động PINCODE: “ 0000” làm mặc định

 Tự kết nối lại trong 30 phút khi ngắt kết nối do kết nối ngoài phạm vi kết nối

 Thiết lập mặc định:

 Baud rate: 9600, N, 8, 1

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN

Khởi động module

4 UART_RTS Đầu ra CMOS với Yêu cầu gửi, hoạt

mức thấp kéo lên cao

động chậm

3 UART_CTS Đầu vào CMOS

với mức thấp kéo lên cao

Yêu cầu gửi, hoạt động chậm

2 UART_RX Đầu vào CMOS

với mức thấp kéo lên cao

1 UART_TX Đầu ra CMOS với

mức thấp kéo lên cao

17 SPI_MOSI Đầu vào CMOS

với mức thấp kéo lên cao

16 SPI_CSB Đầu vào CMOS

với mức thấp kéo lên cao

19 SPI_CLK Đầu vào CMOS

với mức thấp kéo lên cao

18 SPI_MISO Đầu vào CMOS

với mức thấp kéo lên cao

15 USB- Hai hướng

20 USB+ Hai hướng

5 PCM_CLK Hai hướng

6 PCM_OUT Đầu ra CMOS

7 PCM_IN Đầu vào CMOS

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN

8 PCM_SYNC Hai hướng

3.2.4 Tập lệnh AT mặc định

 AT: Lệnh test, nó sẽ trả về OK nếu module đã hoạt động ở Command Mode

 AT+VERSION? :trả về firmware hiện tại của module

 AT+UART=9600,0,0 ( thiết lập baudrate 9600,1 bit stop, no parity)

Các lệnh ở chế độ Master:

 AT+RMAAD : ngắt kết nối với các thiết bị đã ghép

 AT+ROLE=1 : đặt là module ở master

 AT+RESET: reset lại thiết bị

 AT+CMODE=0: Cho phép kết nối với bất kì địa chỉ nào

 AT+INQM=0,5,5: Dừng tìm kiếm thiết bị khi đã tìm được 5 thiết bị hoặc sau 5s

 AT+PSWD=1234 Set Pin cho thiết bị

 AT+INQ: Bắt đầu tìm kiếm thiết bị để ghép nối

Sau lệnh này một loạt các thiết bị tìm thấy được hiện thị Định ra kết quả sau lệnh này như sau :

 INQ:address,type,signal

 Phần địa chỉ (address) sẽ có định dạng như sau: 0123:4:567890 Để sử dụng địachỉ này trong các lệnh tiếp theo ta phải thay dấu “:” thành “,”

 0123:4:567890 -> 0123,4,5678

 AT+PAIR=<address>,<timeout> : Đặt timeout(s) khi kết nối với 1 địa chỉ slave

 AT+LINK=<address> Kết nối với slave

Các lệnh ở chế độ Slave:

 AT+ORGL: Reset lại cài đặt mặc định

 AT+RMAAD: Xóa mọi thiết bị đã ghép nối

 AT+ROLE=0: Đặt là chế độ SLAVE

 AT+ADDR: Hiển thị địa chỉ của SLAVE

3.3 MODULE SIM 900A

3.3.1 Giới thiệu về module SIM900A

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN

3.3.2 Đặc điểm của Module Sim900A

Bảng 3.2 : Các tính năng của Module Sim900A

Tính năng Thực hiện

Nguồn cung cấp  Nguồn một chiều từ 3.4V - 4.5V

Tiết kiệm điện  Ở chế độ ngủ tiêu thụ điện năng 1.5mA

Dải tần số

 SIM900 Với 4 băng tần: 850 GSM, 900 EGSM,

1800, DCS, 1900 PCS Module SIM900 có thể tìm kiếm các băng tần Các băng tần cũng có thể được thiết lập bằng lệnh AT Dễ tương thích với GSM Phase 2/2+

 Nhiệt độ bảo quản -45°C đến 90°C

DỮ LIỆU GPRS  GPRS chuyển dữ liệu hướng xuống: tối đa 85,6

 SIM900 tích hợp giao thức TCP / IP Hỗ trợ chuyển mạch gói Broadcast Channel Control (PBCCH)

Ăng-ten bên ngoài  Thu sóng tốt

Giao tiếp Serial và giao

tiếp Debug

 Serial Port:

 8 đường trên giao tiếp Serial Port Serial Port có thể được sử dụng cho CSD FAX, dịch vụ GPRS

và gửi lệnh AT để điều khiển module

 Serial Port có chức năng ghép kênh

 Autobauding tốc độ baud từ 1200 bps đến 115200bps Debug Port:

 Hai đường trên giao tiếp Serial Port là TXD và RXD Debug Port chỉ được sử dụng để gỡ rối hoặcnâng cấp firmware

Quản lý danh bạ  Hỗ trợ danh bạ điện thoại các loại: SM, FD, LD,

RC, ON, MC

Bộ công cụ ứng dụng SIM  Hỗ trợ SAT lớp 3, GSM Release 99 11,14

Chức năng hẹn giờ  Lập trình thông qua lệnh AT

Đặc điểm vật lý  Kích thước: 24mm x 24mm x 3mm

 Khối lượng: 13.8g

3.3.3 Khảo sát tập lệnh AT của Module sim900A

 Các lệnh AT viết tắt là Attention các hướng dẫn được sử dụng để điều khiển mộtmodem Bắt đầu mỗi dòng lệnh là “AT” hay “at” Vì vậy mà các lệnh trongmodem được gọi là lệnh AT

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN

 Từ các lệnh “AT” này, người lập trình có thể làm một số bước sau:

 Ban đầu đọc tin nhắn, viết tin nhắn và xóa tin nhắn

 Thực hiện gửi tin nhắn SMS

 Kiểm tra toàn bộ chiều dài nội dung tin nhắn

 Số lần gửi tin nhắn có thể thực hiện được trên một phút tương đối thấp, vàokhoảng 6-10 tin nhắn trên 1 phút

 Trong khuôn khổ của đồ án này em chỉ tìm hiểu 1 số tập lệnh cơ bản phục vụ choviệc làm đồ án của mình Sau đây em xin giới thiệu 1 số tập lệnh cơ bản để cài đặtdùng cho dịch vụ SMS, bao gồm:

 Bước đầu tiên là công việc khởi tạo

 Bước thứ hai là nhận và xử lý tin nhắn

 Bước làm cuối cùng là gửi tin nhắn đi

3.3.4 Các thuật ngữ

 <CR>: Carriage return (đƣợc dịch từ mã ASCII là $0D)

 <LF>: Line Feed (đƣợc dịch từ mã ASCII là 0x0A)

 MT : Mobile Terminal – Thiết bị đầu cuối (ở đây là Module sim900)

 TE : Terminal Equipment – Thiết bị đầu cuối (ở đây là máy tính giao tiếp đượcdùng để giao tiếp với Module sim)

3.3.5 Cú pháp lệnh AT

 Lệnh khởi đầu : luôn là “AT” hoặc “at”

 Lệnh kết thúc là : ký tự <CR>(trong đồ án cần chuyển sang mã ASCII là $0D)

 Thông thường sau mỗi lệnh AT là một đáp ứng, cấu trúc của đáp ứng này là :

Bảng 3.3 : Các chế độ lệnh AT

<Lệnh kiểm tra> AT+<x>=? Thống kê lại các tham số

trong câu lệnh và các giátrị có thể thiết lập chotham số

<Lệnh đọc> AT+<x>=? Đọc nội dung tin nhắn

đƣợc gửi đến, kiểm tragiá trị tin nhắn về mặt dữliệu

<Lệnh thiết lập> AT+<x>=<…> Đƣợc sử dụng để thiết

lập các giá trị cho thamsố

<Lệnh thực thi> AT+<x> Thực thi nội dung tin

nhắn được tiến hành bêntrong của Module sim

3.3.6 Các lệnh AT được sử dụng trong đồ án

3.3.6.1 Lệnh ATZ

Lệnh ATZ dùng thiết lập lại (reset) tất cả các tham số hiện tại theo mẫu được ngườidùng định nghĩa Lệnh trả về của modem là lệnh OK Mẫu người dùng định nghĩatrước đó được lưu trên bộ nhớ cố định Nếu không thiết lập lại được theo mẫu củangười dùng định nghĩa thì nó sẽ reset lại theo đúng các tham số mặc định của nhà sảnxuất Bất cứ lệnh AT cộng thêm nào trên cùng một dòng với lệnh ATZ đều khôngđược thực hiện

3.3.6.2 Lệnh AT+CMGR : đọc nội dung tin nhắn

Lệnh AT+CMGR được dùng để đọc tin nhắn trên một ngăn nào đó trên sim điệnthoại Cấu trúc lệnh như sau: AT+CMGR=i, với i là ngăn bộ nhớ chứa tin nhắn trongsim Đáp ứng trở về là lệnh OK nếu ngăn i có chứa tin nhắn Nếu ngăn i không chứatin nhắn thì sẽ xuất hiện thông báo lỗi trả về ERROR Ví dụ khi gõ lệnh