điều khiển từ xa bằng di động và điện thoại cố định

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ    BỘ MÔN : ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG DÙNG SMS GVHD : PGS.TS Trần Thu Hà SVTH : Phan Hiếu Nhân 06117049 Hà Thị Thu Hòa 06117026 TP.HCM, Tháng 1 năm 2011 Phần A GIỚI THIỆU Đồ án tốt nghiệp trang ii Giới thiệu “Ngôi nhà thông minh” là một cụm từ không còn xa lạ đối với nền công nghệ phát triển hiện nay. Lúc đầu, ý tưởng được thực hiện nhờ vào tia hồng ngoại để điều khiển từ xa, nhưng khoảng cách bị hạn chế. Về sau, nhiều nghiên cứu nhằm cải tiến khoảng cách điều khiển mang lại nhiều thành công và có ý nghĩa thực tiễn như điều khiển thông qua đường dây điện, đường dây điện thoại…Khi công nghệ wireless phát triển, người ta lại nghĩ đến điều khiển qua mạng không dây_điều khiển từ xa dùng máy tính ra đời. Không dừng lại ở đó, khi mà các mạng điện thoại đang cạnh tranh gay gắt, chiếc điện thoại trở nên vật dùng không thể thiếu của mỗi cá nhân, người ta lại nghĩ về một chiếc điện thoại tích hợp khả năng điều khiển từ xa. Đi cùng xu hướng phát triển đó, nhóm thực hiện đã chọn đề tài: “Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại di động dùng SMS”. Với đề tài này, nhóm muốn sử dụng điện thoại di động điều khiển thiết bị điện dân dụng, dùng Module Sim300CZ trên nền mạng GSM để thu SMS điều khiển. Nhóm hi vọng với đề tài này sẽ làm cơ sở nghiên cứu cho các nhóm khác sau này có thể mở rộng, phát triển hơn nữa. Đồ án tốt nghiệp trang iii Lời cảm ơn Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật đã tận tình dạy dỗ trong suốt những năm qua. Trong đó phải kể đến quý thầy cô trong Khoa Điện – Điện Tử đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Đặc biệt, nhóm xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn T.S Trần Thu Hà đã tận tình giúp đỡ chúng em trong quá trình lựa chọn đề tài và hỗ trợ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài. Bên cạnh đó, nhóm thực hiện cũng xin cảm ơn các bạn sinh viên viễn thông đã đóng góp ý kiến cho nhóm thực hiện đề tài đạt hiệu quả hơn. Với thời gian thực hiện đề tài ngắn, kiến thức còn hạn hẹp, dù nhóm đã rất cố gắng nhưng vẫn không tránh khỏi những sai sót, nhóm rất mong nhận được lời chỉ dẫn thêm của quý thầy cô và bạn bè. TPHCM, ngày…tháng…năm 2010 Sinh viên thực hiện Phan Hiếu Nhân Hà Thị Thu Hòa Đồ án tốt nghiệp trang iv  QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI Họ và tên sinh viên: Phan Hiếu Nhân MSSV: 06117049 Hà Thị Thu Hòa MSSV: 06117026 Ngành: Công Nghệ Điện Tử-Viễn Thông Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG DÙNG SMS 1) Cơ sở ban đầu: 2) Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 3) Các bản vẽ: 4) Giáo viên hướng dẫn: 5) Ngày giao nhiệm vụ: 6) Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Giáo viên hướng dẫn Ngày tháng năm 2011 Chủ nhiệm bộ môn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC Đồ án tốt nghiệp trang v NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Tp HCM, ngày tháng năm 2011 Giáo viên hướng dẫn Đồ án tốt nghiệp trang vi NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tp HCM, ngày tháng năm 2011 Giáo viên phản biện Đồ án tốt nghiệp trang vii Lời nói đầu Ngành viễn thông đang đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế của mỗi quốc gia, nó giúp con người tiến gần hơn với nền khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bão của nhân loại hiện nay. Hệ thống truyền thông đã không ngừng phát triển từ cố định sang di động. Con người có thể liên lạc với nhau dù ở bất cứ nơi đâu. Dựa vào đặt tính truyền tin xa và vận dụng đặt tính này, nhóm đã chọn đề tài: “Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại di động dùng SMS”, nhằm cải tiến khoảng cách điều khiển trong công nghệ ngôi nhà thông minh hiện nay. Đề tài tuy còn đơn giản, thiết bị điều khiển không nhiều, nhưng nhóm mong đây sẽ là tài liệu bổ ích cho những ai quan tâm và mong muốn phát triển theo công nghệ điều khiển này. Nhóm cũng rất mong nhận được sự đóng góp của quý thầy cô, các bạn sinh viên để cùng nhau có kiến thức sâu hơn và có kinh nghiệm tốt hơn trong việc thi công phần cứng cho một mô hình điều khiển hoàn chỉnh. Nhóm sinh viên thực hiện Phan Hiếu Nhân Hà Thị Thu Hòa Đồ án tốt nghiệp trang viii MỤC LỤC PHẦN A : GIỚI THIỆU i Lời cảm ơn iii Quyết định giao đề tài iv Nhận xét của giáo viên hướng dẫn iv Nhận xét của giáo viên phản biện vi Lời nói đầu vii Mục lục viii Liệt kê hình xii Liệt kê bảng xiv PHẦN B : NỘI DUNG 1 Chương 1: Dẫn nhập 2 1.1 Giới thiệu đề tài 2 1.2 Ý nghĩa khoa học của đề tài 3 1.3 Mục đích nghiên cứu 3 Chương 2: Cơ sở lý luận 5 2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước 5 2.1.1 Ngoài nước 5 2.1.2 Trong nước 6 2.2 Ý tưởng thiết kế 8 2.3 Đề cương nghiên cứu chi tiết 8 2.4 Phương pháp nghiên cứu 8 2.5 Phương tiện nghiên cứu 8 Chƣơng 3: Lý thuyết liên quan 9 3.1 Tổng quan về công nghệ GSM 9 3.1.1 Giới thiệu về công nghệ GSM 9 3.1.2 Đặc điểm của công nghệ GSM 9 3.1.3 Cấu trúc của mạng GSM 10 3.1.3.1 Cấu trúc tổng quát 10 3.1.3.2 Các thành phần của công nghệ mạng GSM 10 3.1.4 Sự phát triển của công nghệ GSM ở Việt Nam 11 Đồ án tốt nghiệp trang ix 3.2 Tổng quan về SMS 12 3.2.1 Giới thiệu về SMS 12 3.2.2 Cấu trúc một tin nhắn SMS 12 3.2.3 Ưu điểm của SMS 13 3.2.4 Tin nhắn SMS chuỗi/tin nhắn SMS dài 13 3.2.5 SMS center/SMSC 13 3.2.6 SMS quốc tế 14 3.2.7 SMS gateway 14 3.3 Giới thiệu Module Sim300CZ 15 3.3.1 Đặc điểm của Module Sim300CZ 15 3.3.2 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân 17 3.3.3 Các chế độ hoạt động của Module Sim300CZ 23 3.3.4 Tập lệnh AT của module Sim 300CZ 23 3.3.4.1 Các thuật ngữ 23 3.3.4.2 Cú pháp lệnh AT 23 3.3.4.5 Đọc tin nhắn 33 3.3.4.6 Gửi tin nhắn 34 3.4 Giới thiệu vi điều khiển 89C52 35 3.4.1 Sơ đồ chân vi điều khiển 89C52 36 3.4.2 Tổ chức bộ nhớ trong vi điều khiển 89C52 38 3.4.3 Hoạt động truyền dữ liệu của vi điều khiển 89C52 39 3.4.3.1 Giới thiệu 39 3.4.3.2 Thanh ghi điều khiển truyền dữ liệu nối tiếp 41 3.4.3.3 Các kiểu truyền dữ liệu nối tiếp 42 3.4.4 Tập lệnh của vi điều khiển 89C52 43 3.4.5 Nguồn cung cấp 43 3.4.6 Mạch dao động 44 Chƣơng 4: Thiết kế và thi công 45 4.1 Phương án thiết kế 45 4.2 Sơ đồ khối 46 4.2.1 Chức năng từng khối 46 [...]... hệ thống Điều khiển tự động từ xa bằng điện thoại di động hoàn chỉnh Hệ thống tích hợp module nhận tin nhắn sử dụng mạng GSM, module xử lý dữ liệu, module công suất cho các thiết bị trong nhà Qua xử lí, dữ liệu sẽ được gửi về thiết bị đầu cuối (mobile) của người điều khiển để báo cho biết trạng thái của các thiết bị được điều khiển Hệ thống điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại di động dùng tin... trong nƣớc và ngoài nƣớc 2.1.1 Ngoài nƣớc Trên thế giới hiện nay việc điều khiển thiết bị từ mạng điện thoại di động không còn mới mẽ nữa Xu hướng hiện nay là tích hợp mọi tính năng trên chiếc điện thoại di động và việc điều khiển từ xa cũng nằm trong xu hướng đó Mới đây nhất, nhà sản xuất ô tô Nissan, công ty điện tử Sharp và công ty viễn thông NTT DoCoMo của Nhật đã hợp tác nghiên cứu và cho ra đời... đời một mẫu điện thoại di động tích hợp chức năng điều khiển ô tô Mẫu điện thoại độc đáo này đã được Nissan, Sharp và DoCoMo chính thức giới thiệu hôm 24/9 Hình 2.1 : Điện thoại tích hợp chức năng điều khiển ô tô Tại sao xu hướng thế giới lại đi vào khai thác lĩnh vực viễn thông cho mục đích điều khiển từ xa này mà không phải là cách khác? Qua nghiên cứu cho thấy: “Ngày 1/7/1991, cuộc gọi di động công... với điện thoại bằng dây cáp USB Modem để điều khiển các thiết bị điện, điện tử trong nhà như điều khiển, giám sát và cho hiển thị được hình ảnh thông qua camera và các tính năng khác Tác giả đã nghiên cứu và cho đi vào các ứng dụng như: tìm hiểu các vấn đề về truyền dữ liệu, các giao thức truyền thông, giao tiếp, phần mềm điều khiển Hệ thống thiết kế giao di n điều khiển trên máy bằng cách giao tiếp điện. .. mật khẩu của ngôi nhà thì mới điều khiển được ngôi nhà này Từ những yêu cầu thực tế, những đòi hỏi ngày càng cao của cuộc sống, cộng với sự hợp tác, phát triển mạnh mẽ của mạng di động nên chúng em đã chọn đề tài " Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại di động dùng SMS " để đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người và góp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện... trước khi điều khiển  Từ kết quả kiểm tra trạng thái, người dùng có thể dùng lệnh bằng tin nhắn để điều khiển  Hệ thống sau khi nhận tin nhắn xuất lệnh điều khiển các thiết bị và tự động báo trạng thái các thiết bị sau điều khiển Nhóm thực hiện tiến hành khảo sát Module Sim300CZ, ứng dụng để thi công mạch cụ thể điều khiển đóng mở 2 bóng đèn tượng trưng cho 2 thiết bị với đặc điểm sau:  Điều khiển các... mức điều khiển dùng hồng ngoại, dùng đường dây điện công nghiệp, dùng đường dây điện thoại cố định, còn điều khiển thiết bị bằng SMS dùng Module Sim300CZ thì chỉ đang ở mức nghiên cứu, chưa đưa ra sản phẩm cụ thể Tuy nhiên, ứng dụng về wireless đã có để tài nghiên cứu Điều khiển thiết bị từ xa qua tin nhắn SMS bằng máy tính” của tác giả Nguyễn Trọng Kiên và Phạm Văn Nam, sinh viên trường ĐH Sư Phạm... mô hình ngôi nhà tự động được điều khiển từ xa đã phát triển rất mạnh mẽ Từ những nhu cầu thực tế đó, nhóm muốn đưa một phần những kỹ thuật hiện đại của thế giới áp dụng vào điều kiện thực tế trong nước để có thể tạo ra một hệ thống điều khiển thiết bị trong nhà từ xa thông qua tin nhắn SMS nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người Đề tài lấy cơ sở là tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị Việc... (cụ thể là điều khiển một thiết bị công suất trung bình) bằng tin nhắn SMS tại ví trí có phủ sóng của mạng điện thoại di động đang hoạt động trong nước như Viettel, Mobile Phone, Vina Phone … Chương 1 : Dẫn nhập Đồ án tốt nghiệp trang 4  Tự động gửi tin nhắn ngược trở lại cho người điều khiển, với nội dung tin nhắn chứa thông tin hoạt động của thiết bị (on/off)  Hệ thống được bảo mật bằng password... đoàn điện lực EVN đã sử dụng công nghệ nhắn tin SMS để điều khiển máy cắt thông qua Modem điện thoại của họ ở Việt Nam khi GSM đã trở thành công nghệ mà hơn 95% dân số chọn dùng, dịch vụ về SMS cũng tăng lên rất mạnh Điều này là một lợi thế cho việc nghiên cứu và phát triển các ứng dụng trong điều khiển tự động hóa Chương 2 : Cơ sở lý luận Đồ án tốt nghiệp trang 8 2.2 Ý tƣởng thiết kế Dùng mạng điện thoại . chiếc điện thoại tích hợp khả năng điều khiển từ xa. Đi cùng xu hướng phát triển đó, nhóm thực hiện đã chọn đề tài: “Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại di động. CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ    BỘ MÔN : ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG DÙNG SMS. thống điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại di động dùng SMS”, nhằm cải tiến khoảng cách điều khiển trong công nghệ ngôi nhà thông minh hiện nay. Đề tài tuy còn đơn giản, thiết bị điều khiển