ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

- o0o Ồ ÁN TỐT NGHI P ỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NH N SMS gười hướng dẫn: Th.S TÔN THẤT NGHIÊM gười thực hiện: NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN Lớp : 08DD2D Khóa : 12 THÀNH PHỐ HỒ Í , Ă 2015 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS MỤC LỤC CHƢƠNG GIỚI THIỆU VỀ MẠNG DI ĐỘNG GSM 1.1 Tổng quan công nghệ GSM 1.1.1 Giới thiệu công nghệ GSM 1.1.2 Đặc điểm công nghệ GSM .1 1.1.3 Cấu trúc mạng GSM .2 1.1.3.1 Cấu trúc tổng quát 1.1.3.2 Các thành phần công nghệ mạng GSM 1.1.4 1.2 Sự phát triển công nghệ GSM Việt Nam Tổng quan SMS .4 1.2.1 Giới thiệu SMS 1.2.2 Cấu trúc tin nhắn SMS 1.2.3 Ƣu điểm SMS 1.2.4 Tin nhắn SMS chuỗi/tin nhắn SMS dài 1.2.5 SMS center/SMSC 1.2.6 SMS quốc tế 1.2.7 SMS gateway CHƢƠNG GIỚI THIỆU VỀ SIM908 VÀ TẬP LỆNH AT 2.1 Tổng quan Sim908 2.1.1 2.2 Giới thiệu sim908 .9 Tập lệnh AT .12 2.2.1 Giới thiệu tập lệnh AT 12 2.2.2 Cú pháp tổng quát lệnh AT mở rộng 14 2.2.3 Mã kết lệnh AT .14 NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS 2.2.4 Một số lệnh AT đƣợc dùng .16 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A 20 3.1 Giới thiệu PIC16F877A .20 3.2 Cấu trúc nhớ vi điều khiển PIC16F877A 22 3.2.1 Bộ nhớ chƣơng trình PIC16F877A 22 3.2.2 Bộ nhớ liệu PIC16F877A .23 3.3 Các cổng xuất nhập PIC16F877A .23 3.3.1 PORTA 24 3.3.2 PORTB 24 3.3.3 PORTC 25 3.3.4 PORTD 25 3.3.5 PORTE 25 3.4 TIMER .26 3.5 TIMER1 28 3.6 TIMER2 30 3.7 ADC 31 3.8 Giao tiếp nối tiếp – USART 34 3.9 Ngắt – Interrup 35 CHƢƠNG THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MODUL ĐIỀU KHIỂN 38 4.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 38 4.2 Thiết kế phần cứng 39 4.2.1 Module SIM908 39 4.2.2 Khối điều khiển 41 4.2.3 Khối công suất .44 NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS 4.2.4 Mạch đo nhiệt độ .46 4.3 Thiết bị điều khiển .47 4.4 Sơ đồ nguyên lý mạch hoàn chỉnh 52 4.5 Thiết kế chƣơng trình 54 4.5.1 Lƣu đồ chƣơng trình 54 4.5.2 Lƣu đồ xử lý tin nhắn 57 4.6 Thử nghiệm hệ thống 60 KẾT LUẬN 63 PHỤ LỤC 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS DANH MỤC BẰNG HÌNH ẢNH Hình 1.1 : Cấu trúc mạng GSM .2 Hình 1.2 : Các thành phần mạng GSM Hình 1.3 : Cấu trúc tin nhắn SMS Hình 1.4 : SMS gateway Hình 2.1 Hình ảnh sim 908 ( nguồn: http://at-sky.com.vn) .11 Hình 2.2 Sơ đồ chân sim908 ( nguồn: http://at-sky.com.vn) 11 Hình 2.3 Sơ đồ chân sim908 ( nguồn: http://at-sky.com.vn) 12 Hình 3.1 Sơ đồ chân PIC16F877A hình dạng thực tế 20 Hình 3.2 Sơ đồ khối điều khiển PIC16F877A .22 Hình 3.3 Sơ đồ khối Timer0 .27 Hình 3.4 Sơ đồ khối Timer1 .29 Hình 3.5 Sơ đồ khối Timer2 30 Hình 3.6 Sơ đồ khối chuyển đổi ADC .33 Hình 3.7 Các cách lƣu kết chuyển đổi AD 34 Hình 3.8 Sơ đồ logic tất ngắt vi điều khiển PIC16F877A 37 Hình 4.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 38 Hình 4.2 Breakout SIM908( nguồn: www.at-sky.com.vn) 40 Hình 4.3 Hình ảnh LCD 16x2( Nguồn www.google.com.vn) 42 Hình 4.4 Sơ đồ mắc LCD 16x2 .44 Hình 4.5 Sơ đồ ứng dụng Opto ( Nguồn www.google.com.vn) 46 Hình 4.6 Cảm biến LM35 ( Nguồn www.google.com.vn) 47 Hình 4.7 Quạt sunon ( nguồn www.alibaba.com) 48 Hình 4.8 VAN solenoid chiều ( nguồn www.solenoidvalve.vn) 49 NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS Hình 4.9 Đèn Compact Xoắn T3 8W DayLight B22 49 Hình 4.10 Bóng đèn led búp 2W đui E27 51 Hình 4.11 Sơ đồ nguyên lý mạch hồn chỉnh .53 Hình 4.12 Sơ đồ chƣơng trình 55 Hình 4.13 Sơ đồ khởi tạo Module sim908 56 Hình 4.14 Sơ đồ thuật tốn xử lý tin nhắn 58 Hình 4.15 Xử lý tin nhắn 60 Hình 4.16 Mạch thực tế hoàn thiện 60 Hình 4.17 Mạch điều khiển 61 Hình 4.18 Thiết bị điều khiển .62 Hình 4.19 Các thiết bị đƣợc bật 62 NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT GSM: Global System for Mobile Communication SMS: Short Message Services ETSI: European Telecommunications Standards Institute GPRS: General packet radio service EDGE: Enhanced Data rates for GSM Evolution SIM: Subscriber Idertity Module PIN: Personal Identity Number MSC: Mobile switching center OMC: Operation and Maintenance Center ME: Mobile Equipment BTS: Base Transceiver Station BSC: Base Station Controler HLR: Home Location Register VLR: Visitor Location Register PSTN: Public Switched Telephone Network ISDN: Integrated Services Digital Network PSPDN: Packet Switched Public Data Network CSPDN: Circuit Switched Public Data Network IMEI: International Mobile Equipment Identity IMSI: International Mobile Subcriber Identity CDMA: Code Division Multiple Access TDMA: Time Division Multiple Access GPP: Generation Partnership Project WAP: Wireless Application Protocol SME: Short Messaging Entities SMSC: Short Message Service Center SMPP: Short Message Pear to Pear BSS: Base Station System NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS AT: ATtention SFR: Special Function Register GPR: General Purpose Register USART: Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter SCI: Serial Communication Interface INT: Interrup NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS CHƢƠNG GIỚI THIỆU VỀ MẠNG DI ĐỘNG GSM 1.1 Tổng quan công nghệ GSM 1.1.1 Giới thiệu công nghệ GSM GSM (Global System for Mobile communication) hệ thống thông tin di động số tồn cầu, cơng nghệ khơng dây thuộc hệ 2G (second generation) có cấu trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền giọng nói chuyển giao liệu chất lượng cao với băng tần khác nhau: 400Mhz, 900Mhz, 1800Mhz 1900Mhz, tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định GSM hệ thống có cấu trúc mở nên hồn tồn khơng phụ thuộc vào phần cứng, người ta mua thiết bị từ nhiều hãng khác Do có mặt khắp nơi giới nên nhà cung cấp dịch vụ thực việc ký kết roaming với nhờ mà thuê bao GSM dễ dàng sử dụng máy điện thoại GSM nơi đâu Mặt thuận lợi to lớn cơng nghệ GSM ngồi việc truyền âm với chất lượng cao cho phép thuê bao sử dụng cách giao tiếp khác rẻ tiền tin nhắn SMS Ngồi để tạo thuận lợi cho nhà cung cấp dịch vụ cơng nghệ GSM xây dựng sở hệ thống mở nên dễ dàng kết nối thiết bị khác từ nhà cung cấp thiết bị khác Nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa tính roaming cho th bao với mạng khác tồn giới Và cơng nghệ GSM phát triển thêm tính truyền liệu GPRS sau truyền với tốc độ cao sử dụng EDGE GSM chiếm 85% thị trường di động với 2,5 tỷ thuê bao 218 quốc gia vùng lãnh thổ Các mạng thông tin di động GSM cho phép roaming với máy điện thoại di động GSM mạng GSM khác sử dụng nhiều nơi giới 1.1.2  Đặc điểm công nghệ GSM Cho phép gởi nhận mẫu tin nhắn văn kí tự dài đến 126 kí tự NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS  Cho phép chuyển giao nhận liệu, FAX mạng GSM với tốc độ hành lên đến 9.600 bps  Tính phủ sóng cao: Cơng nghệ GSM khơng cho phép chuyển giao tồn mạng mà cịn chuyển giao mạng GSM toàn cầu mà khơng có thay đổi, điều chỉnh Đây tính bật cơng nghệ GSM(dịch vụ roaming)  Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time division multiplexing ) để chia kênh full rate hay 16 kênh haft rate  Công suất phát máy điện thoại giới hạn tối đa watts tần GSM 850/900Mhz tối đa watts băng tần GSM 1800/1900Mhz  Mạng GSM sử dụng kiểu mã hố âm để nén tín hiệu âm 3,1khz mã hố 6kbps 13kbps gọi Full rate (13kbps) haft rate (6kbps) 1.1.3 Cấu trúc mạng GSM 1.1.3.1Cấu trúc tổng quát Hình 1.1 : Cấu trúc mạng GSM Hệ thống GSM chia thành nhiều hệ thống sau: NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS if(is4==1) {strcpy(str3,"TB BAT send_sms();delay_ms(2000); } else {strcpy(str3,"TB TAT ");delay_ms(300); ");delay_ms(300); send_sms();delay_ms(2000); } strcpy(str3,"NHIET DO "); str3[9] = high; str3[10] = low; send_sms(); delay_ms(2000); delay_ms(300); kt=2; } strcpy(str2,"ON1"); if(kiemtra1()==1) { strcpy(str3,"TB DA BAT ");delay_ms(300); send_sms(); delay_ms(2000); l1 = 0; is1 = 1; kt=2; } strcpy(str2,"OFF1"); if(kiemtra1()==1) { strcpy(str3,"TB DA TAT ");delay_ms(300); send_sms(); delay_ms(300); l1 = 1; is1 = 0; kt=2; } NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D 72 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS strcpy(str2,"ON2"); if(kiemtra1()==1) { strcpy(str3,"TB DA BAT ");delay_ms(300); send_sms(); delay_ms(300); l2 = 0; is2 = 1; kt=2; } strcpy(str2,"OFF2"); if(kiemtra1()==1) { strcpy(str3,"TB DA TAT ");delay_ms(300); send_sms(); delay_ms(300); l2 = 1; is2 = 0; kt=2; } strcpy(str2,"ON3"); if(kiemtra1()==1) { strcpy(str3,"TB DA BAT ");delay_ms(300); send_sms(); delay_ms(300); l3 = 0; is3 = 1; kt=2; } strcpy(str2,"OFF3"); NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D 73 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS if(kiemtra1()==1) { strcpy(str3,"TB DA TAT ");delay_ms(300); send_sms(); delay_ms(300); l3 = 1; is3 = 0; kt=2; } strcpy(str2,"ON4"); if(kiemtra1()==1) { strcpy(str3,"TB DA BAT ");delay_ms(300); send_sms(); ");delay_ms(300); send_sms(); delay_ms(300); l4 = 0; is4 = 1; kt=2; } strcpy(str2,"OFF4"); if(kiemtra1()==1) { strcpy(str3,"TB DA TAT delay_ms(300); l4 = 1; is4 = 0; kt=2; } strcpy(str2,"ONA"); NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D 74 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS if(kiemtra1()==1) { strcpy(str3,"4 TB DA BAT ");delay_ms(300); send_sms(); delay_ms(300); l1=0;l2=0;l3=0;l4=0; is1 = is2 = is3 = is4 = 1; kt=2; } strcpy(str2,"OFFA"); if(kiemtra1()==1) { strcpy(str3,"4 TB DA TAT ");delay_ms(300); send_sms(); delay_ms(300); l1 = l2 = l3 = l4 = 1; is1 = is2 = is3 = is4 = 0; kt=2; } // -kt++; if(kt==2) { strcpy(str3,"SAI CU PHAP");delay_ms(300); send_sms(); delay_ms(300); } NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D 75 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS } //=========================================== void chuyen(int32 x) { high1 = x/100; high=(x%100)/10; low=x%10; //chia lay phan du, so hang don vi low = low + 0x30; high = high + 0x30; high1 = high1 + 0x30; } //=========================================== //===========Chuong trinh bao chay================ void bao_chay() { LCD_putcmd(0x80); Printf(LCD_putchar,"NHIET DO CAO "); LCD_putcmd(0xC0); Printf(LCD_putchar," SE CANH BAO"); NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D 76 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS //gui tin nhan delay_ms(500); isti = 0; // strcpy(str3,"NHIET DO CAO"); send_sms(); delay_ms(2000); isti = 1; } //===========Chuong trinh chinh================ void main() { //=========================================== TRISA=0x01; // Thiet lap chan vao TRISB=0x00; TRISC=0x8A; TRISD=0x00; TRISE=0x0F; //========KHOI TAO ADC cho kenh 1.========== setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL); //THOI GIAN LAY MAU BANG XUNG CLOCK IC 2-6US setup_ADC_ports (AN0);//CHAN LAY TIN HIEU ADC LA AN0 delay_ms(50); enable_interrupts(int_rda); NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D 77 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS ENABLE_INTERRUPTS(GLOBAL); delay_ms(100); //=================== l1 = l2 = l3 = l4 = 1; ldr1=1; coi=0; ldr2=1; //===================== pw =0; delay_ms(1000); pw = 1; LCD_init(); Printf(LCD_putchar," DK TB QUA SMS ");//TEN DE TAI LCD_putcmd(0xC0); Printf(LCD_putchar,"NHAT TAN-080147D"); delay_ms(10000); while(true) { index = 0; is = 0; isti = 0; puts("AT"); putc(13); isti = 1; delay_ms(300); Printf(LCD_putchar,str); strcpy(str2,"OK"); NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D 78 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS if(kiemtra()==1) { LCD_putcmd(0x80); Printf(LCD_putchar,"Da khoi tao xong"); LCD_putcmd(0xC0); Printf(LCD_putchar," "); puts("AT+IPR=9600"); putc(13); delay_ms(800); puts("ATE1"); putc(13); delay_ms(100); puts("AT+CMGF=1"); putc(13); delay_ms(300); puts("AT+CMGD=1"); putc(13); delay_ms(300); puts("AT+CMGD=2"); putc(13); delay_ms(300); break; } } isti = 0; delay_ms(700); LCD_putcmd(0xC0); Printf(LCD_putchar,"Dang nhan tin "); strcpy(str3,"KT xong "); send_sms(); delay_ms(3000); //puts("ATD 0909326980;"); putc(13); delay_ms(20000); puts("ath"); delay_ms(300); idex = 0; index = 0; ngat = 0; is = 0; isti = 1; while(true) NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D 79 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS { LCD_putcmd(0x80); Printf(LCD_putchar," DK TB QUA SMS "); LCD_putcmd(0xC0); Printf(LCD_putchar,"NHIET DO LA: "); LCD_putcmd(0xCF); Printf(LCD_putchar,"C"); set_adc_channel(0); read=read_adc(); delay_ms(500); temp = (int)read*450/102,3; temp1 = (temp / 100); temp = temp % 100; temp2 = (temp / 10); nd = temp1 * 10 + temp2; LCD_putcmd(0xCD); chuyen(nd); LCD_putchar(high); LCD_putchar(low); //===========DOAN CHUONG TRINH BAO CHAY============ if(nd>ndset) { coi=1; bao_chay(); NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D 80 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS delay_ms(3000); isti = 1; coi=0; } /////////////DOAN CT KIEM TRA TRANG THAI DEN////////////////// if(is1==1) { if(ldr1==0) coi=0; if(ldr1==1) { coi=1; LCD_putcmd(0x80); Printf(LCD_putchar,"DEN BI HU "); LCD_putcmd(0xC0); Printf(LCD_putchar,"Dang nhan tin "); strcpy(str3,"DEN BI HU"); send_sms(); delay_ms(1000); } } NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D 81 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS if(is2==1) { if(ldr2==0) coi=0; if(ldr2==1) { coi=1; LCD_putcmd(0x80); Printf(LCD_putchar,"DEN BI HU "); LCD_putcmd(0xC0); Printf(LCD_putchar,"Dang nhan tin "); strcpy(str3,"DEN BI HU"); send_sms(); delay_ms(1000); } } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// if(ngat!=0) //co tin hieu dieu khien { isti = 0; LCD_putcmd(0xC0); Printf(LCD_putchar,"Co tin hieu dk "); NGUYỄN TRẦN NHẬT TÂN-080147D 82 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA QUA TIN NHẮN SMS strcpy(str2,"CMTI"); if(kiemtra()==1) { kt = 1; while(kt