Nghiên cứu xây dựng mạch điều khiển các thiết bị điện từ xa bằng điện thoại di động thông qua mạng gsm

  • 81 trang
  • file .doc
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
NGUYỄN VĂN VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỪ XA BẰNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG THÔNG QUA
MẠNG GSM
HẢI PHÒNG - 2015
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
NGUYỄN VĂN VIỆT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT
BỊ ĐIỆN TỪ XA BẰNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG THÔNG QUA
MẠNG GSM
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG; MÃ SỐ: D52027
CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
Người hướng dẫn 1 : ThS. NGÔ XUÂN HƯỜNG
Người hướng dẫn 2 : ThS. VŨ XUÂN HẬU
HẢI PHÒNG - 2015
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên em xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô trường Đại Học Hàng Hải
Việt Nam đã tận tình dạy dỗ trong suốt những năm học vừa qua. Trong đó phải
kể đến quý thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tạo điều kiện cho em được học
tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn thực hiện đồ án là
thầy th.s Ngô Xuân Hường và thầy th.s Vũ Xuân Hậu đã tận tình giúp đỡ em
trong quá trình lựa chọn đề tài và hỗ trợ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài.
Sau gần 2 tháng học tập, làm việc với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo
hướng dẫn, cùng với sự đóng góp nhiệt tình của bạn bè đã tạo điều kiện để em
hoàn thành đồ án này. Bản thân em đã học hỏi, tiếp thu được những kiến thức bổ
ích, những kinh nghiệm quý báu, những bài học quý giá khi thực hiện đồ án này
.
Qua những kinh nghiệm làm đồ án,em sẽ không ngừng trau dồi, nâng cao
kiến thức. Đồng thời góp phần nhỏ bé của mình vào sự nghiệp giáo dục của
nước nhà, từng bước nâng cao vị thế người Việt Nam trên thế giới.
Vì thời gian hạn hẹp và trình độ hiểu biết còn hạn chế, nên đồ án của em còn
những thiếu sót không tránh khỏi. Em rất mong được sự thông cảm, đóng góp ý
kiến và sửa đổi của quý thầy cô.
Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, gia đình và bạn bè đã hỗ
trợ cho em trong suốt thời gian vừa qua.
Em xin trân thành cảm ơn!
Hải phòng, ngày 12, tháng 12 năm
2015
Sinh viên thực hiện đồ án :
Nguyễn Văn Việt
i
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan:
Đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân em, được
thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức được học và khảo sát thực
tế, có tham khảo qua một số tài liệu chính quy nhưng không phải là sao
chép ,được thực hiện dựa trên sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn là
thầy th.s Ngô Xuân Hường và thầy th.s Vũ Xuân Hậu.
Một lần nữa em xin khẳng định về sự chung thực của đồ án, nếu có bất kỳ
sự sao chép nào em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Sinh viên thực hiện đồ
án :
Nguyễn Văn Việt
ii
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU.......................................................................................................1
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI............................................................2
1.Giới thiệu về đồ án.....................................................................................2
2.Đối tượng nghiên cứu.................................................................................3
3.Mục đích nghiên cứu..................................................................................3
4.Ứng dụng của đồ án....................................................................................4
5.Bố cục của đồ án........................................................................................4
CHƯƠNG II : LÝ THUYẾT LIÊN QUAN..........................................................5
2.1.Tổng quan về hệ thống thông tin di động GSM......................................5
2.1.1. Đặc điểm của công nghệ GSM............................................................5
2.1.2.Cấu trúc của mạng GSM......................................................................5
2.2.Tổng quan về tin nhắn SMS....................................................................6
2.2.1.Cấu trúc một tin nhắn SMS..................................................................6
2.2.2.Ưu điểm của tin nhắn SMS..................................................................6
2.3.Tổng quan về Module Sim900................................................................7
2.3.1.Giới thiệu về Module Sim900..............................................................7
2.3.2.Đặc điểm của Module Sim900.............................................................7
2.3.3.Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân.....................................10
2.3.4.Khảo sát tập lệnh AT của Module sim900.........................................14
2.3.4.1.Các thuật ngữ...............................................................................14
2.3.4.2.Cú pháp lệnh AT.........................................................................14
2.1.6.3.Các lệnh AT được sử dụng trong đồ án.......................................15
a. Lệnh ATZ........................................................................................15
b. Lệnh AT+CMGR : đọc nội dung tin nhắn......................................15
c. Lệnh AT+CMGS : gửi tin nhắn SMS.............................................15
d. AT+CMGD : xóa tin nhắn SMS.....................................................16
iii
f. Lệnh AT&W : lưu các tham số hiện tại vào mẫu người dùng........17
g. Lệnh AT+CMGF : lựa chọn định dạng tin nhắn SMS....................17
h. Lệnh AT+CNMI : thông báo có tin nhắn mới đến..........................17
i. Lệnh AT+CSAS : lưu các thiết lập tin nhắn SMS..........................17
2.4.Tổng quan về chíp điều khiển PIC16F877A.........................................18
2.4.1.Khái quát chíp điều khiển PIC16F877A............................................18
2.4.2.Các cổng xuất nhập của PIC16F877A...............................................20
2.4.2.1.PORTA........................................................................................20
2.4.2.2. PORTB.......................................................................................21
2.4.2.3.PORTC........................................................................................21
2.4.2.4.PORTD........................................................................................21
2.4.2.5.PORTE........................................................................................22
2.2.4.Giao tiếp nối tiếp – USART...............................................................22
2.2.5.Ngắt – Interrup...................................................................................23
CHƯƠNG III : THI CÔNG.................................................................................25
3.1.Thi công phần cứng...............................................................................25
3.1.1.Phương án thiết kế..............................................................................25
3.1.2.Yêu cầu phần cứng.............................................................................26
3.1.3.Thiết kế phần cứng.............................................................................26
3.1.3.1. Module sim900..........................................................................26
a. Breakout Sim900.............................................................................27
b. Khối giao tiếp..................................................................................28
3.1.3.2. Khối điều khiển..........................................................................31
3.1.3.3.Khối công suất.............................................................................32
3.1.4.Thiết kế mạch in.................................................................................35
3.1.4.2.Sơ đồ sắp xếp linh kiện................................................................37
3.2.Thi công viết chương trình....................................................................38
3.2.1.Yêu cầu thiết kế..................................................................................38
3.2.2.Thiết đặt cấu hình cho Module Sim900.............................................38
3.2.3.Xây dựng lưu đồ.................................................................................41
3.2.3.1.Lưu đồ chương trình chính..........................................................41
iv
3.2.3.2.Lưu đồ xử lý tin nhắn mới...........................................................44
3.2.3.3.Lưu đồ điều khiển thiết bị...........................................................46
3.2.4.Chương trình điều khiển....................................................................48
KẾT QUẢ, HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ ĐỀ XUẤT..........................................49
1. Kết quả thực hiện.....................................................................................49
2.Ưu điểm và hạn chế..................................................................................49
2.1.Ưu điểm.............................................................................................49
2.2.Nhược điểm.......................................................................................50
3.Hướng phát triển.......................................................................................50
4.Đề xuất.....................................................................................................51
Tài liệu tham khảo...............................................................................................52
PHỤ LỤC............................................................................................................53
Phụ lục I : Code chương trình.....................................................................53
Phụ lục II : Sơ đồ nguyên lý........................................................................63
Phụ lục III : Hướng dẫn sử dụng.................................................................64
v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT Từ viết Tiếng Anh Tiếng Việt
tắt
1 AT Attention Sự chú ý
2 BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc
3 DCE Data Communication Thiết bị truyền thông dữ
Equipment liệu
4 DTE Data Terminal Thiết bị đầu cuối dữ liệu
Equipment
5 GSM Global System for Hệ thống thông tin di động
Mobile communication số toàn cầu
6 MS Mobile Station Trạm di động
7 NSS Network Switching Phân hệ chuyển mạch
Subsystem
8 OSS Operation Subsystem Phân hệ bảo dưỡng và khai
thác
9 SMS Short Message Service Dịch vụ tin nhắn ngắn
10 SMSC Short Message Service Trung tâm tin nhắn
Center
11 RF Radio frequency Tần số vô tuyến
12 SIM Subscriber Indentity Thẻ nhận dạng thuê bao
Module
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số bảng Tên bảng Trang
Bảng 2.1 Chức tính năng các chân của Module Sim900 10
Bảng 2.2 Chức năng các chân của Module Sim900 15
Bảng 2.3 Các chế độ lệnh AT 17
Bảng 3.1 Các chân ra của Breakout Sim900 29
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hình Tên hình Trang
Hình 2.1 Cấu trúc của mạng GSM 5
Hình 2.2 Cấu trúc của 1 tin nhắn SMS 6
Hình 2.3 Module Sim900 7
Hình 2.4 Sơ đồ chân Module Sim900 10
Hình 2.5 Hình ảnh thực tế của chíp PIC16F877A 18
Hình 2.6 Sơ đồ khối điều khiển PIC16F877A 19
Sơ đồ logic các ngắt trong chíp điều khiển
Hình 2.7 24
PICC16F877A
Hình 3.1 Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống 25
Hình 3.2 Hình ảnh Breakout Sim900 27
Hình 3.3 Sơ đồ chân Breakout Sim900 27
Hình 3.4 Sơ đồ khối nguồn 5V 28
Hình 3.5 IC ổn áp 7805 28
Hình 3.6 IC nguồn Mic29302 29
Hình 3.7 Khối giao tiếp Module Sim900 và PIC16F877A 30
Hình 3.8 Hình ảnh thực tế IC 7408 31
Hình 3.9 Cấu tạo IC 7408 31
Hình 3.10 Hệ thống đèn LED chỉ thị 32
Hình 3.11 Sơ đồ chân Triac BTA 16 33
Hình 3.12 Sơ đồ chân MOC3020 33
Hình 3.13 Cấu tạo bên trong ULN2803 33
Hình 3.14 Khối lái tải 34
Hình 3.15 Mạch in lớp khối xử lý 36
Hình 3.16 Mạch in khối công suất 36
Hình 3.17 Sơ đồ sắp xếp linh kiện khối xử lý 37
viii
Số hình Tên hình Trang
Hình 3.18 Sơ đồ sắp xếp linh kiện khối công suất 37
Hình 3.19 Phần mềm Putty và USB to UART 38
Sơ đồ kết nối chân Module SIM với Module USB
Hình 3.20 39
to UART
Hình 3.21 Thiết lập cấu hình cho Module SIM900 39
Hình 3.22 Kiểm tra tin nhắn 40
Hình 3.23 Kiểm tra đọc tin nhắn và xóa tin nhắn 40
Hình 3.24 Lưu đồ chương trình chính 42
Hình 3.25 Lưu đồ xử lý tin nhắn 45
Hình 3.26 Lưu đồ điều khiển thiết bị 46
ix
LỜI NÓI ĐẦU
“Smart House - Ngôi nhà thông minh’’ đã được nghiên cứu và phát triển trên
thế giới. Việc điều khiển các thiết bị điện trong nhà hoặc là trực tiếp hoặc là từ xa là
yêu cầu cơ bản của điều khiển ngôi nhà thông minh. Việc điều khiển từ xa có thể có
thiết bị riêng, mạng internet và đặc biệt là sử dụng một phương tiện đang được sử
dụng phổ biến nhất là điện thoại di động.Với ý tưởng ban đầu là xây dựng một
thiết bị không dây dùng sóng hồng ngoại hoặc sóng RF để điều khiển các thiết bị
điện trong nhà. Nhưng chúng đều có nhược điểm riêng. Qua nghiên cứu ứng dụng
công nghệ di động sử dụng cho mục đích ngoài thông tin liên lạc là tính năng điều
khiển từ xa. Bằng cách sử dụng điện thoại di động để nhắn tin SMS gửi đến một
một mạch điều khiển có gắn Module sim để điều khiển các thiết bị điện. Với cách
này có thể khắc phục các nhược điểm như bị vật cản (sóng hồng ngoại), khoảng
cách ngắn (sóng RF). Chính vì các ưu điểm của việc điều khiển từ xa của điện thoại
di động vì thế em đã lựa chọn đề tài : "Nghiên cứu xây dựng mạch điều khiển các
thiết bị điện từ xa bằng điện thoại di động thông qua mạng GSM". Đồ án chỉ tập
trung vào nghiên cứu việc điều khiển từ xa thiết bị điện trong nhà bằng điện thoại
di động nhằm bước đầu làm quen, tiếp cận và xây dựng hệ thống điều khiển từ xa
cơ bản dựa trên công nghệ di động.
Đồ án nghiên cứu xây dựng một hệ thống điều khiển đồng bộ bao gồm phần
mềm được xây dựng trên máy tính, xử lý các tin nhắn điều khiển, và thực thi các
lệnh điều khiển đó. Phần cứng xây dựng dựa trên nền tảng là Module Sim900, chip
PIC16F877A và chip ULN280APG. Đối tượng điều khiển là các thiết bị điện sử
dụng trong nhà với mục tiêu tạo thuận tiện cho người dùng trong việc bật tắt nguồn
và giám sát thiết bị từ đó góp phần nâng cao tính tiện nghi cho ngôi nhà thông minh,
giảm thiểu năng lượng điện hao phí.
Sinh viên thực hiện đồ án :
Nguyễn Văn Việt
1
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.Giới thiệu về đồ án
Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật,
công nghệ kỹ thuật điện tử mà trong đó đặc biệt là kỹ thuật điều khiển tự động
đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, công
nghiệp, cung cấp thông tin ... Do đó, là một sinh viên chuyên ngành Điện – Điện
tử viễn thông của trường đại học hàng hải Việt Nam, chúng ta phải biết nắm bắt và
vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển nền khoa học
kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật điện tử, tuyền thông nói
riêng. Bên cạnh đó còn là sự thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế nước nhà.
Như chúng ta đã biết, gần như các thiết bị điện trong nhà máy, trong đời sống
của các gia đình ngày nay đều hoạt động độc lập với nhau, mỗi thiết bị có một quy
trình sử dụng khác nhau tuỳ thuộc vào sự thiết lập, cài đặt của nhà sản xuất.
Chúng chưa có một sự liên kết nào với nhau về mặt dữ liệu. Nhưng đối với hệ
thống điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại đi động dùng tin nhắn SMS trong
mạng GSM thì lại khác. Ở đây, các thiết bị điện được kết nối với nhau thành một
hệ thống hoàn chỉnh qua một mạch điện trung tâm và có thể giao tiếp với nhau về
mặt dữ liệu.
Điển hình của một hệ thống điều khiển thiết bị điện trong nhà từ xa thông qua
tin nhắn SMS bao gồm có các thiết bị đơn giản như bóng đèn, quạt máy, máy điều
hòa đến các thiết bị tinh vi, phức tạp như tivi, máy giặt, cửa thông minh, hệ thống
báo động … Nó hoạt động như một ngôi nhà thông minh. Nghĩa là tất cả các thiết
bị này có thể giao tiếp với nhau về mặt dữ liệu thông qua một môt mạch điện
trung tâm. Mạch điện trung tâm ở đây có thể là một máy vi tính hoàn chỉnh hoặc
có thể là mạch điện độc lập đã được lập trình sẵn tất cả các chương trình điều
khiển. Khi lắp đặt hệ thống, các thiết bị trong ngôi nhà này có thể được điều khiển
từ xa thông qua các tin nhắn của chủ nhà. Chẳng hạn như việc tắt quạt, đèn điện
… khi người chủ nhà quên chưa tắt trước khi ra khỏi nhà. Hay chỉ với một tin
2
nhắn SMS, người chủ nhà có thể bật máy điều hòa để làm mát phòng trước khi về
nhà trong một khoảng thời gian nhất định hay bật bình nước nóng trước khi về..
Từ những yêu cầu thực tế, những kiến thức chuyên nghành Điện – Điện tử mà
em được học và nhằm nâng cao tính tiện nghi cho ngôi nhà thông minh, em đã lựa
chọn đề tài : "Nghiên cứu xây dựng mạch điều khiển các thiết bị điện từ xa bằng
điện thoại di động thông qua mạng GSM" để đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao
của con người và góp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện đại của nước nhà.
2.Đối tượng nghiên cứu
Các đối tượng nghiên cứu chủ yếu của đề tài :
- Tổng quan về mạng di động GSM và tin nhắn SMS
- Module Sim900 của hãng Simcom và tập lệnh AT để điều khiển
- Tổng quan về vi điều khiển PIC16F877A
3.Mục đích nghiên cứu
Đồ án được nghiên cứu, khảo sát và xây dựng với mục đích là áp dụng những
kiến thức đã được học trong nhà trường để thiết kế, tạo ra một hệ thống "Điều
khiển tự động từ xa bằng điện thoại di động sử dụng tin nhắn SMS" hoàn chỉnh.
Hệ thống tích hợp module nhận tin nhắn sử dụng mạng GSM, module xử lý dữ
liệu, module công suất để điều khiển các thiết bị điện trong nhà đáp ứng nhu cầu
của người sử dụng với độ chính xác cao và thời gian đáp ứng nhanh. Hệ thống sẽ
thu nhận các tín hiệu của thiết bị đầu cuối (mobile) để thực hiện các lệnh điều
khiển các thiết bị điện trong và phản hội trạng thái của các thiết bị được điều.
Một số chức năng của hệ thống điều khiển bằng điện thoại di động :
Điều khiển mở/tắt các thiết bị điện dân dụng.
Có thể mở/tắt tất cả các thiết bị cùng lúc hoặc từng thiết bị.
Có thể ứng dụng trong công nghiệp.
Qua quá trình tìm hiểu các chức năng của Module SIM900, có thể áp dụng để thi
công một mạch điện điều khiển tắt/mở 8 bóng đèn tượng trưng cho 8 thiết bị điện
trong nhà. Module SIM900 có thể làm việc tại các ví trí có phủ sóng của mạng điện
thoại di động đang hoạt động trong nước như Viettel, Mobile Phone, Vina Phone...
3
Sau khi thực hiện đề tài này sẽ giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức chuyên
môn cơ bản , những kiến thức này sẽ hỗ trợ cho sinh viên khi ra làm ngoài môi trường thực
tế.
4.Ứng dụng của đồ án
Ứng dụng chính của đồ án là nhằm xây một hệ thống mạch điện có khả năng
điều khiển từ xa các thiết điện bằng cách người sử dụng dùng điện thoại cá nhân
nhắn tin với lệnh tương ứng để điều khiển bật tắt các thiết bị.
Đồ án được xây dựng để đáp ứng nhu cầu trong thực tế và nhằm mang lại
tính tiện nghi, hiện đại cho ngôi nhà mà bạn đang ở, đồ án là một trong những
bước tiến lại gần hơn với mục tiêu ngôi nhà thông minh.
Đề tài lấy căn bản là sử dụng tin nhắn SMS là mệnh lệnh để điều khiển từ xa
các thiết bị điện trong nhà.Việc lấy tin nhắn SMS là phương thức để điều khiển
thiết bị điện có thuận lợi là giá rẻ, mang tính cơ động và cạnh tranh (nghĩa là có
thể điều khiển được thiết bị ở nơi có phủ sóng mạng điện thoại di động mà người
sử dụng đang dùng). Ngoài ra đồ án còn có tính nâng cao, có thể sử dụng cho
nhiều đối tượng khác nhau trong gia đình cũng như trong công nghiệp.
Với những tính năng tiện lợi, ưu việt như vậy, thì em mong sản phẩm cuối
cùng của đồ án là một mạch điện điều khiển từ xa các thiết bị điện trong nhà sẽ
được sản xuất nhiều hơn và được lắp đặt trong mỗi ngôi nhà như một thiết bị
không thể thiếu.
5.Bố cục của đồ án
Bố cục của đồ án được chia thành 3 chương :
Chương I : Tổng quan về đề tài
Chương II : Lý thuyết liên quan
Chương III : Thi công
Trong mỗi phần lại được chia thành những chương, mục nhỏ. Sở dĩ đồ án
được chia thành những phần nhỏ như vậy là giúp cho đồ án được thể hiện một
cách mạch lạc, rõ ràng, giúp cho người đọc hiểu nhanh hơn về đồ án.
Mặc dù đã có cố gắng, nhưng do thời gian và khả năng hạn chế nên đồ án
không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự giúp đỡ, đóng
4
góp ý kiến của thầy cô và các bạn để em có thể hòan thiện đồ án này.
CHƯƠNG II : LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
2.1.Tổng quan về hệ thống thông tin di động GSM
2.1.1. Đặc điểm của công nghệ GSM
Công nghệ GSM có một số đặc điểm cơ bản như sau:
Cho phép gởi 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
hiện hành lên đến 9600 bps.
Tính phủ sóng cao: Công nghệ GSM không chỉ cho phép chuyển giao trong
toàn mạng mà còn chuyển giao giữa các mạng GSM trên toàn cầu mà không
có một sự thay 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 ) để chia ra 8 kênh full rate hay 16 kênh haft rate.
Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watts đối với băng
tần GSM 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).
2.1.2.Cấu trúc của mạng GSM
5
Hình 2.1 : cấu trúc của mạng GSM
Hệ thống GSM được chia thành nhiều hệ thống con như sau:
Phân hệ chuyển mạch NSS (Network Switching Subsystem).
Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem).
Phân hệ bảo dưỡng và khai thác OSS (Operation Subsystem).
Trạm di động MS (Mobile Station).
2.2.Tổng quan về tin nhắn SMS
2.2.1.Cấu trúc một tin nhắn SMS
Nội dung của 1 tin nhắn SMS khi được gửi đi chia làm 5 phần như sau:
Instructions Instructions Instructions Instructions to Message
to airinterface to SMSC to handset SIM(optional) Body
Hình 2.2 : Cấu trúc của 1 tin nhắn SMS
Cấu trúc của 1 tin nhắn SMS:
Instructions to air interface: chỉ thị dữ liệu kết nối với air interface (giao diện
không khí).
Instructions to SMSC: chỉ thị dữ liệu kết nối với trung tâm tin nhắn SMSC.
Instructions to handset: chỉ thị dữ liệu kết nối bắt tay
Instructions to SIM (optional): chỉ thị dữ liệu kết nối, nhận biết SIM.
Message body: nội dung tin nhắn SMS.
2.2.2.Ưu điểm của tin nhắn SMS
Tin nhắn có thể được gửi và đọc tại bất kỳ thời điểm nào
6
Tin nhắn SMS có thể được gửi tới các điện thoại dù chúng đang bị tắt
nguồn.
Ít gây phiền phức trong khi bạn vẫn có thể giữ liên lạc với người khác.
Được sử dụng trên các điện thoại di động khác nhau và có thể gửi cùng
mạng hoặc khác mạng đều được.
Phù hợp với các ứng dụng wireless sử dụng cùng với nó như: chức năng
SMS được hỗ trợ 100% bởi các điện thoại sử dụng công nghệ GSM; có thể
gửi nhạc chuông, hình ảnh…; hỗ trợ chi trả các dịch vụ trực tuyến
download nhạc chuông…
2.3.Tổng quan về Module Sim900
2.3.1.Giới thiệu về Module Sim900
Hình 2.3 : Module sim900
Module SIM900 có thể hoạt động với các tần số sau GSM 850MHz, 900
MHz, DCS 1800MHz và PCS 1900MHz và cũng hỗ trợ kỹ thuật GPS định vị vị
trí bằng vệ tinh.
Sim900 được sử dụng trong đồ án này để làm module sim900, có kết nối với
sim điện thoại di động làm GSM modem. Module sim900 sẽ kết nối với các thiết
bị khác, phục vụ cho việc đóng ngắt thiết bị điện.
2.3.2.Đặc điểm của Module Sim900
Một số chức năng quan trọng của Module sim900 được trình bày trong bảng sau:
7
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
SIM900 Với 4 băng tần: 850 GSM, 900 EGSM,
1800, DCS, 1900 PCS. Module SIM900 có thể tìm
Dải tần số kiếm các băng tần. Các băng tần cũng có thể được
thiết lập bằng lệnh AT.
Dễ tương thích với GSM Phase 2/2+
GSM Class Small MS
Class 4 (2W) cho EGSM900
Truyền tải điện năng
Class 1 (1W) cho DCS1800 và PCS 1900
GPRS multi-slot class 10 (mặc định)
Kết nối GPRS GPRS multi-slot class 8 (tùy chọn)
GPRS trạm di động Class B
Hoạt động bình thường: -30°C đến 80°C.
Hoạt động hạn chế: -40°C đến -30°C và 80°C
Nhiệt độ đến 85°C.
Nhiệt độ bảo quản -45°C đến 90°C.
8
GPRS chuyển dữ liệu hướng xuống: tối đa 85,6 kbps
GPRS chuyển dữ liệu hướng lên: tối đa 42,8 kbps
Mã chương trình: CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4
SIM9000 hỗ trợ các giao thức PAP (Password
Authentication Protocol) thường được sử dụng cho
các kết nối PPP.
DỮ LIỆU GPRS
SIM900 tích hợp giao thức TCP / IP.
Hỗ trợ chuyển mạch gói Broadcast Channel Control
(PBCCH)
CSD truyền tỷ lệ: 2.4, 4.8, 9.6, 14.4 kbps
Không có cấu trúc bổ sung các dịch vụ dữ liệu
(USSD) hỗ trợ
MT, MO, CB, văn bản và chế độ PDU
SMS
SMS lưu trữ: thẻ SIM
SIM giao diện Hỗ trợ thẻ SIM: 1.8V, 3V
Ăng-ten bên ngoài Thu sóng tốt
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.
Giao tiếp Serial và Serial Port có chức năng ghép kênh
giao tiếp Debug 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 hoặc nâng
cấp firmware
Hỗ trợ danh bạ điện thoại các loại: SM, FD, LD, RC,
Quản lý danh bạ
ON, MC.
9