ĐIỀU KHIỂN THIỂ BỊ BẰNG SMS (ĐATN)

Hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobile Communications; viết tắt: GSM) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin di động. Dịch vụ GSM được sử dụng bởi hơn 2 tỷ người trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ. Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể roaming với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới. GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động (ĐTDĐ) trên thế giới. Khả năng phát sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở nên phổ biến trên thế giới, cho phép người sử dụng có thể sử dụng ĐTDĐ của họ ở nhiều vùng trên thế giới. GSM khác với các chuẩn tiền thân của nó về cả tín hiệu và tốc độ, chất lượng cuộc gọi. Nó được xem như là một hệ thống ĐTDĐ thế hệ thứ hai (second generation, 2G). GSM là một chuẩn mở, hiện tại nó được phát triển bởi 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Đứng về phía quan điểm khách hàng, lợi thế chính của GSM là chất lượng cuộc gọi tốt, giá thành thấp. Thuận lợi đối với nhà điều hành mạng là khả năng triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng. GSM cho phép nhà điều hành mạng triển khai các dịch vụ ở mọi nơi, vì thế người sử dụng có thể sử dụng điện thoại của họ ở khắp nơi trên thế giới.

MỤC LỤC Phần I: Giới Thiệu Phân công cán bộ hướng dẫn và phản biện Nhiệm Vụ Đồ Án Tốt Nghiệp Lời cảm ơn Lời nói đầu Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn Nhận Xét Của Giáo Viên Phản Biện Phần II: Nội Dung MỤC LỤC 1 LIỆT KÊ HÌNH 2 CHƯƠNG I: DẪN NHẬP 2 1.1. Đặt vấn đề: 2 1.2. Ý nghĩa của đề tài: 3 1.3. Mục đích đề tài: 3 1.4.Giới hạn đề tài: 3 1.5.Lập kế hoạch nghiên cứu: 4 CHƯƠNG II: TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM VÀ SMS 5 2.1.Sơ lược về mạng điện thoại di động GSM: 5 2.2.Giới thiệu về SMS: 7 CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU MODULE SIM300CZ, TẬP LỆNH AT COMMAND 11 3.1. Giới thiệu module SIM300CZ: 11 3.2. Khảo sát tập lệnh AT của Module SIM300CZ: 15 CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU PIC 16F877A 22 4.1. Giới thiệu chung: 22 4.2. PIC16F877A: 26 CHƯƠNG V: GIỚI THIỆU VỀ LCD 42 5.1.Hình Dạng Và Kích Thước: 42 5.2.Chức năng các chân: 43 5.3.Sơ đồ khối của HD44780: 44 5.4. Tập Lệnh Của LCD: 46 5.5.Khởi tạo LCD: 48 5.6. LCD tutorial: 49 CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 54 6.1. Phương án thiết kế: 54 6.2. Sơ đồ khối tổng quát của toàn hệ thống: 55 6.3. Sơ đồ nguyên lí các khối và tính toán lựa chọn linh kiện: 56 6.4. Nguyên tắc hoạt động : 60 CHƯƠNG VII: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 63 7.1.Lưu đồ giải thuật: 63 CHƯƠNG VIII: KẾT LUẬN 69 Kết luận: 69 Hướng phát triển đề tài: 69 Kết quả: 70 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 LIỆT KÊ HÌNH Hình 1: Cấu trúc của công nghệ GSM 6 Hình 2: Cách thành phần mạng GSM 6 Hình 3: Cấu trúc tin nhắn SMS 9 Hình 4: Module Sim300CZ 13 Hình 5: Sơ đồ chân của Module Sim300CZ 14 Hình 6: Kiến trúc Harvard và kiến trúc Von-Neumann 23 Hình 7: điều khiển PIC16F877A/PIC16F874A và các dạng sơ đồ chân 26 Hình 8: Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A 27 Hình 9: Sơ đồ bộ nhớ dữ liệu của PIC16F877A 29 Hình 10: Sơ đồ khối của timer 0 33 Hình 11: Sơ đồ khối của Timer1 34 Hình 12: Sơ đồ khối của Timer 2 35 Hình 13: Sơ đồ các chế độ reset của PIC16F877A 40 Hình 14: Sơ đồ logic của tất cả các ngắt trong vi điều khiển PIC16F877A 41 Hình 15: Hình dáng của hai loại LCD HD44780 thông dụng.1> 42 Hình dáng vHình 16: Sơ đồ chân của LCDà kích thước 42 Hình 17: Sơ đồ khối của HD44780 44 Hình 18: Giản đồ xung cập nhật AC 46 Hình 19: Giao diện LCD 4-bit 49 Hình 20: Kết nối phần cứng cho LCD 50 Hình 21: Giao thức phần mềm LCD 51 Hình 22: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thiết bị điện qua SMS 55 Hình 23: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn cung cấp cho toàn mạch 56 Hình 24: Sơ đồ nguyên lý Module Sim300CZ 57 Hình 25: Sơ đồ nguyên lý khối xử lí trung tâm 58 Hình 26: Lưu đồ giải thuật chương trình nội dung sms 66 Phần III: Phụ Lục 73 PHẦN I ĐỒ ÁN ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn: TS.Trần Thu Hà Sinh viên thực hiện: Đỗ Quang Vịnh Nguyễn Văn Thịnh Cán bộ chấm phản biện: …………………………… Đồ án tốt nghiệp được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH. Ngày tháng năm 2013 TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Tp. HCM, ngày tháng 01 năm 2013 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Đỗ Quang Vịnh MSSV: 10301068 Nguyễn Văn Thịnh MSSV: 10301056 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 01 Hệ đào tạo: Đại học chuyển tiếp Mã hệ: 3 Khóa: 2010 Lớp: 103010 I. TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SMS II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1. Tìm hiểu và nghiên cứu Module SIM300CZ 2. Tìm hiểu tập lệnh AT III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/09/2012 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/01/2013 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS.Trần Thu Hà CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP PGS.TS.TRẨN THU HÀ THS.GV. NGUYỄN ĐÌNH PHÚ LỜI CẢM ƠN & Nhóm thực hiện đề tài xin chân thành cảm ơn cô Trần Thu Hà đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, kinh nghiệm quý báu cũng như hỗ trợ phương tiện thí nghiệm trong suốt quá trình tìm hiểu, nghiên cứu đề tài. Đồng thời cũng chúng em xin cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tạo điều kiện, cung cấp cho nhóm những kiến thức cơ bản, cần thiết để chúng em có điều kiện và đủ kiến thức để thực hiện quá trình nghiên cứu Đồng thời, nhóm cũng xin cám ơn các thành viên trong lớp 103010 đã có những ý kiến đóng góp, bổ sung, giúp nhóm hoàn thành tốt đề tài. Ngoài ra, nhóm cũng đã nhận được sự chỉ bảo của các anh (chị) đi trước. Các anh (chị) cũng đã hướng dẫn và giới thiệu tài liệu tham khảo thêm trong việc thực hiện nghiên cứu. Trân trọng Nhóm thực hiện đồ án Đỗ Quang Vịnh Nguyễn Văn Thịnh LỜI NÓI ĐẦU Bước ngoặc quan trọng nhất trong lịch sử phát triển của ngành điện tử là sự phát hiện ra bóng bán dẫn, với sự có mặt của linh kiện nhỏ bé này tương ứng với trạng thái bật – tắt, đã tạo ra hàng loạt các thiết bị điện tử hiện đại như điện thoại di động, máy tính, máy nghe nhạc … Công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn trong những năm gần đây đã có những phát triển hết sức mạnh mẽ, làm tiền đề cho sự bùng nổ của công nghệ thông tin, và sự tự động hóa trong công nghiệp … Ngày nay điện tử trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ, đa chức năng. Công nghệ điện tử trở thành một lĩnh vực không thể thiếu trong nền công nghiệp hiện đại. Nó đáp ứng cho những nhu cầu, những đòi hỏi ngày càng cao và không ngừng từ tất cả các lĩnh vực công- nông-ngư-nghiệp cho đến những nhu cầu thiết yếu trong đời sống hàng ngày của con người. Một trong những ứng dụng rất quan trọng và khá đặc trưng của công nghệ điện tử là kỹ thuật tự động điều khiển từ xa. Nó đã góp phần rất lớn trong việc điều khiển các thiết bị từ xa, được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống. Hiện nay, do nhu cầu sử dụng các hệ thống, thiết bị tự động của người dân ngày càng tăng. Đồng thời, mạng điện thoại di động phát triển rộng khắp và các thiết bị điện thoại di động ngày càng có mức giá phù hợp với người dân. Đó là những mặt thuận lợi của việc hình thành ý tưởng điều khiển các thiết bị bằng cách sử dụng tin nhắn SMS. Đây là một hình thức điều khiển thiết bị thuận lợi, tiết kiệm được nhiều thời gian cho việc điều khiển thiết bị, và đặc biệt là tiết kiệm được chi phí khá cao. Xuất phát từ ý tưởng và tình hình thực tế nêu trên, chúng em đã quyết định tìm hiểu và thực hiện đề tài “ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA SMS”. TP.Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2013 Sinh viên thực hiện Đỗ Quang Vịnh Nguyễn Văn Thịnh NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tp. HCM, ngày tháng năm 2013 Giáo viên phản biện NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp. HCM, ngày tháng năm 2013 Giáo viên hướng dẫn PHẦN II [...]... thêm một dòng vi điều khiển PIC mới là dsPIC Ở Việt Nam phổ biến nhất là các họ vi điều khiển PIC do hãng Microchip sản xuất  Cách lựa chọn PIC: Trước hết cần chú ý đến số chân của vi điều khiển cần thiết cho ứng dụng Có nhiều vi điều khiển PIC với số lượng chân khác nhau, thậm chí có vi điều khiển chỉ có 8 chân, ngoài ra còn có các vi điều khiển 28, 40, 44 … chân Cần chọn vi điều khiển PIC có bộ nhớ... trình” do hãng Genenral Instrument đặt tên cho vi điều khiển đầu tiên của họ: PIC1650 được thiết kế để dùng làm các thiết bị ngoại vi cho vi điều khiển CPU1600 Vi điều khiển này sau đó được nghiên cứu phát triển thêm và từ đó hình thành nên dòng vi điều khiển PIC ngày nay 4.1.1 Sự phổ biến của vi điều khiển PIC: Trên thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển như 8051, Motorola 68HC, AVR, ARM Tuy nhiên,... 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 sử dụng tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị có thuận lợi là tiết kiệm chi phí, mang tính cạnh tranh và cơ động... con … cần hai chu kì xung đồng hồ) Điều này có nghĩa tập lệnh của vi điều khiển thuộc cấu trúc Harvard sẽ ít lệnh hơn, ngắn hơn, đơn giản hơn để đáp ứng yêu cầu mã hóa lệnh bằng một số lượng bit nhất định Vi điều khiển được tổ chức theo kiến trúc Harvard còn được gọi là vi điều khiển RISC (Reduced Instruction Set Computer) hay vi điều khiển có tập lệnh rút gọn Vi điều khiển được thiết kế theo kiến trúc... wireless Điều này có nghĩa là bạn không cần phải làm bất cứ thay đổi nào cả 2.2.4 Nhắn tin SMS quốc tế: Các tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành được chia ra làm hai hạng mục gồm tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành cục bộ và tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành quốc tế với nhau Tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành cục bộ là tin nhắn mà được gửi giữa các nhà điều hành trog cùng một quốc gia còn tin nhắn SMS. .. tin nhắn SMS đơn Khi các tin nhắn SMS này đã được gửi tới đích hoàn toàn thì nó sẽ được kết hợp lại với nhau trên máy di động của người nhận Khó khăn của SMS chuỗi là nó ít được hỗ trợ nhiều so với SMS ở các thiết bị có sử dụng sóng wireless 2.2.3 SMS CENTER/SMSC: Một SMS Center (SMSC) là nơi chịu trách nhiệm luân chuyển các hoạt động liên quan tới SMS của một mạng wireless Khi một tin nhắn SMS được... hợp sẵn trong vi điều khiển, các chuẩn giao tiếp bên trong Sau cùng cần chú ý đến bộ nhớ chương trình mà vi điều khiển cho phép Ngoài ra mọi thông tin về cách lựa chọn vi điều khiển PIC có thể được tìm thấy trong cuốn sách “Select PIC guide” do nhà sản xuất Microchip cung cấp GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 25 Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS 4.1.6 Ngôn ngữ... nguyên nhân sau: - Họ vi điều khiển này có thể tìm mua dễ dàng tại thị trường Việt Nam - Giá thành không quá đắt - Có đầy đủ các tính năng của một vi điều khiển khi hoạt động độc lập - Là sự bổ sung rất tốt về kiến thức cũng như về ứng dụng cho họ vi điều khiển mang tính truyền thống: họ vi điều khiển 8051 - Hiện nay tại Việt Nam cũng như trên thế giới, PIC được sử dụng khá rộng rãi Điều này tạo nhiều thuận... nên chúng em đã chọn đề tài " Điều khiển thiết bị điện qua SMS " để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người và góp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện đại của nước nhà GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 2 Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS 1.2 Ý nghĩa của đề tài: Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các thiết bị điện tử ra đời ngày càng nhiều... gần như các thiết bị tự động 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 người sử dụng 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 thông qua tin nhắn SMS thì lại khác Ở đây, các thiết bị điều khiển tự động được . 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 sử dụng tin nhắn SMS. hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua tin nhắn SMS thì lại khác. Ở đây, các thiết bị điều khiển tự động được kết nối với nhau thành một hệ thống hoàn chỉnh qua một một thiết bị trung. nghiên cứu và thi công các phần sau: - Điều khiển các thiết bị điện trong nhà (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