DDkhienr, quan sát, giám sát,.... nhiệt độ, cảnh báo nhiệt độ .... qua modul sim 900A.........................................................................................................................................................................................DDkhienr, quan sát, giám sát,.... nhiệt độ, cảnh báo nhiệt độ .... qua modul sim 900A.........................................................................................................................................................................................
Trang 1LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay ngành kỹ thuật điện tử có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống củacon người Các hệ thống điện tử ngày nay rất đa dạng và đang thay thế các côngviệc hàng ngày của con người từ những công việc từ đơn giản đến phức tạp Với sựphát triển không ngừng của công nghệ, nhiều sản phẩm được tạo ra nhằm giảm bớtcông việc cho con người, giúp cho chất lượng cuộc sống của con người được nângcao hơn như các trò chơi giải trí cho trẻ em, các thiết bị tự động giúp việc chonhững người nội trợ trong gia đình…
Cùng với sự phát triển của công nghệ là sự ra đời các vi mạch tích hợp có tốc độ
xử lý nhanh, chính xác, ứng dụng trong các thiết bị chuyên dùng của con người Với
xu hướng hiện đại hóa, sự phát triển vượt bậc trong lĩnh vực viễn thông, dường nhưnhu cầu sử dụng các thiết bị điều khiển tự động ngày càng được tăng cao như việcứng dụng mạng di động để giám sát các thiết bị từ xa thông qua GSM/GPRS
Xuất phát từ thực tiễn, nắm bắt được các nhu cầu cuộc sống của con người,chúng em xin lựa chọn đề tài Hệ Thống Giám Sát Độ Ẩm-Nhiệt Độ QuaGSM/GPRS ” Đây là một ứng dụng rất phổ biến để đáp ứng được nhu cầu ngàycàng cao của con người và g p phần vào sự tiến ộ, văn minh, hiện đại của nướcnhà
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗtrợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong suốtthời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rấtnhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và ạn bè
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất nhóm chúng em xin gửi lời cám ơn chân thànhnhất đến Ban Giám Hiệu trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM, ban chủnhiệm khoa Điện – Điện Tử, quý Thầy Cô của khoa, và đặc biệt nhóm em xin gửilời cám ơn đến thầy hướng dẫn ThS Tôn Thất Phùng đã hết lòng giúp đỡ và tạo mọiđiều kiện thuận lợi nhất để nh m em hoàn thành đề tài này
Sau khoảng thời gian tìm hiểu, thiết kế và thi công đồ chuyên ngành, với
đề tài”Hệ Thống Giám Sát Độ Ẩm-Nhiệt Độ Qua GSM/GPRS” Cuối cùngnhóm chúng em cũng đã hoàn thành công việc Những kết quả mà nh m cđược là nhờ những kiến thức đã tiếp thu được trong các năm học, bên cạnh
đ là sự chỉ dẫn tận tình của Thầy hướng dẫn ThS Tôn Thất Phùng Tuy nhiên,
do trình độ chuyên môn còn hạn chế nên đồ án của em không thể tránh khỏithiếu sót Rất mong nhận được sự giúp đỡ của Thầy để đồ án của chúng emđược hoàn chỉnh hơn.
Trang 3NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn)
… ngày… tháng … năm 2013 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký tên )
Trang 4NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện)
… ngày… tháng … năm 2012 HỘI ĐỒNG BẢO VỆ
(Ký tên )
Trang 5MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU
LỜI CẢM ƠN
NHẬN XÉT( của giáo viên hướng dẫn)
NHẬN XÉT( của hội đồng bảo vệ)
CHƯƠNG 1 : HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TOÀN CẦU GSM 1
1.1 Giới Thiệu Chung Về GSM 1
1.1.1 Giới thiệu về GSM 1
1.1.2 Lịch sử mạng GSM 1
1.1.3 Các thông số kỹ thuật của mạng GSM 1
1.1.4 Băng tần sử dụng trong mạng GSM 3
1.1.5 Phương pháp truy nhập trong mạng GSM 3
1.2 Cấu Trúc Hệ Thống Thông Tin Di Động GSM 4
1.2.1 Hệ thống chuyển mạch NSS 4
1.2.2 Hệ thống con trạm gốc BSS 6
1.2.3 Trạm di động MS 6
CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ TIN NHẮN SMS 8
2.1 Giới thiệu về SMS 8
2.2 Cấu trúc SMS 10
CHƯƠNG 3 : GIỚI THIỆU MODULE SIM900 VÀ TẬP LỆNH AT 11
3.1 Giới thiệu module SIM900 11
3.2 Sơ đồ khối SIM900 14
3.3 Khảo sát tập lệnh AT của module SIM900 20
3.3.1 Tổng quan các lệnh AT 20
3.3.2 Các lệnh khởi tạo GSM module SIM900 22
3.3.3 Các lệnh xử lý điện thoại 23
3.3.4 Các lệnh xử lý GSM 23
CHƯƠNG 4 TỔNG QUAN VỀ PIC16F887 25
4.1 Sơ lược PIC16F877 25
4.2 Sơ đồ chân Error! Bookmark not defined.26 CHƯƠNG 5 TỔNG QUAN VỀ DHT11 VÀ LCD 30
5.1 Thông số kỹ thuật và nguyên lý hoạt động cảm biến nhiệt độ,độ ẩm DHT1130
Trang 65.1.1 Thông số kỹ thuật 30
5.1.2 Nguyên lý hoạt động 30
5.2 Giới thiệu LCD Y1602C Error! Bookmark not defined.33 CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH HỆ THỐNG 38
6.1 Sơ đồ khối cho hệ thống 38
6.2 Sơ đồ nguyên lý và tính toán 39
6.2.1 Nguồn cung cấp cho hệ thống 39
6.2.2 Khối module SIM900 41Error! Bookmark not defined 6.2.2.1 Ứng dụng thẻ SIM 41
6.2.2.2 Nguồn cung cấp SIM900 42
6.2.2.3 Nhận dạng trang thái mạng 42Error! Bookmark not defined 6.2.3 Khối vi
điều khiển PIC16F887 43
6.2.4 Khối cảm biến nhiệt độ và LCD 44
6.2.5 Sơ đồ mạch in 45
6.2.6 Lưu đồ giải thuật xử lý dữ liệu 46
CHƯƠNG 7 GIỚI THIỆU VÀ XÂY DỰNG WEBSITE 48
7.1 Giới thiệu website weebly.com 48Error! Bookmark not defined. 7.2 Các bước xây dựng website từ webly.com 54
KẾT LUẬN 65
PHỤ LỤC 68
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 98
Trang 7Hình 3.1 Sơ đồ khối SIM900
Hình 3.2 Sơ đồ chân SIM900
Hình 4.1 Sơ đồ chân PIC 16F887
Hình 6.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển
Hình 6.2 Sơ đồ kết nối khe SIM với SIM900
Hình 6.3 Nguồn cung cấp cho SIM900
Hình 6.4 Mạch nhận dạng mạng
Hình 6.5 Mạch điều khiển PIC16F887
Hình 6.6 Khối LCD và khối cảm biến
Trang 8Hình 6.7 Sơ đồ mạch in hệ thống
Hình 7.1 Giới thiệu website weebly.com
Hình 7.2 Tình năng kéo thả
Hình 7.3 Các giao diện chuyên nghiệp
Hình 7.4 Biểu mẫu đơn giản
Hình 7.5 Thống kê lượng truy cập
Hình 7.12 Hình ảnh được đăng tải
Hình 7.13 Form được thiết lập
Hình 7.14 Bảng excel hiển thị thông số môi trường
Trang 9CHƯƠNG 1
HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TOÀN CẦU GSM
1.1 Giới Thiệu Chung Về GSM
1.1.1 Giới thiệu về GSM
GSM (Global System for Mobile Communication) - hệ thống viễn thông toàncầu, sử dụng tần số 900 MHz cũng như 1800 MHz ở Châu Âu và 1900 MHz ởBắc Mỹ GSM hỗ trợ truyền thoại với tốc độ 13 kbit/s và truyền số liệu với tốc độ9,6 kbit/s Mạng GSM sử dụng phương pháp đa truy nhập phân chia theo thờigian TDMA kết hợp đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA
1.1.2 Lịch sử mạng GSM
Vào đầu thập niên 1980, tại Châu Âu người ta phát triển một mạng điệnthoại di động chỉ sử dụng trong một vài khu vực Sau đ vào năm 1982 nđược chuẩn hóa bởi CEPT (European Conference of Postal andTelecommunications Administrations) và tạo ra Groupe Spéccial Mobile(GSM) với mục đích sử dụng chung cho toàn Châu Âu.Mạng điện thoại diđộng sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa vào sử dụng đầu tiênbởi Radiolinja ở Phần Lan.Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn vàphát triển mạng GSM được chuyển cho viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu(European Telecommunications Standards Institute - ETSI) và các tiêuchuẩn, đặc tính phase 1 của công nghệ GSM được công bố vào năm 1990.Vào cuối năm 1993 đã c hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của 70nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia
1.1.3 Các thông số kỹ thuật của mạng GSM
Hệ thống thông tin di động GSM cho phép chuyển vùng tự do của các thuê
ao trong châu Âu, c nghĩa là một thuê bao có thể thâm nhập sang mạng của nước khác khi di chuyển qua biên giới Trạm di động GSM – MS (GSM Mobile
Trang 10Station) phải có khả năng trao đổi thông tin tại bất cứ nơi nào trong vùng phủ sóng quốc tế.
- Tạo một hệ thống có thể phục vụ cho các MS trên các tàu viễn dươngnhư một mạng mở rộng cho các dịch vụ di động mặt đất
Về chất lượng phục vụ và an toàn bảo mật:
- Chất lượng của thoại trong GSM phải ít nhất có chất lượng như các
hệ thống di động tương tự trước đ trong điều kiện vận hành thựctế
- Hệ thống có khả năng mật mã hoá thông tin người dùng mà không ảnhhưởng gì đến hệ thống cũng như không ảnh hưởng đến các thuê baokhác không dùng đến khả năng này
Về sử dụng tần số:
- Hệ thống cho phép mức độ cao về hiệu quả của dải tần mà có thể phục
vụ ở vùng thành thị và nông thôn cũng như các dịch vụ mới phát triển
- Dải tần số hoạt động là 890-915 và 935-960 Mhz
- Hệ thống GSM 900Mhz phải có thể cùng tồn tại với các hệ thốngdùng 900Mhz trước đây
Về mạng:
- Kế hoạch nhận dạng dựa trên khuyến nghị của CCITT
- Kế hoạch đánh số dựa trên khuyến nghị của CCITT
- Hệ thống phải cho phép cấu trúc và tỷ lệ tính cước khác nhau khi đượcdùng trong các mạng khác nhau
Trang 11- Trung tâm chuyển mạch và các thanh ghi định vị phải dùng hệ thốngbáo hiệu được tiêu chuẩn hoá quốc tế.
- Chức năng ảo vệ thông tin báo hiệu và thông tin điều khiển mạngphải được cung cấp trong hệ thống
1.1.4 Băng tần sử dụng trong mạng GSM
Hệ thống GSM làm việc trong ăng tần 890 – 960 MHz, chia làm 2 phần:
- Băng tần lên (Uplink band) từ 890 – 915 MHz cho các kênh vô tuyến
từ MS đến BTS
- Băng tần xuống (Downlink band) từ 935 – 960 MHz cho các kênh vôtuyến từ BTS đến MS
Mỗi ăng rộng 25MHz, chia làm 124 s ng mang tương đương với 124 kênh
vô tuyến Các sóng mang cạnh nhau cách nhau 200KHz Mỗi kênh sử dụng 2 tần
số riêng.biệt cho đường lên và cho đường xuống Các kênh này được gọi là kênhsong công Khoảng cách giữa 2 tần số là không đổi và bằng 45MHz Kênh vôtuyến này có 8 khe thời gian, mỗi khe thời gian là một kênh vật lý để trao đổigiữa BTS và MS Ngoài ăng tần cơ sở còn c ăng tần GSM mở rộng và ăngtần DCS:
- Băng tần GSM mở rộng: 882 – 915MHz và 927 – 960 MHz
- Băng tần DCS: 1710 – 1785 MHz và 1805 – 1880 MHz
1.1.5 Phương pháp truy nhập trong mạng GSM
Mạng GSM sử dụng phương pháp TDMA (Time Division Multiple Access)kết hợp FDMA (Frequency Division Multiple Access)
Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA:
- Khi có yêu cầu một cuộc gọi thì một kênh vô tuyến được ấn định Cácthuê bao khác nhau dùng chung một kênh nhờ cài xen thời gian Mỗithuê ao được cấp một khe thời gian trong cấu trúc khung tuần hoàn 8khe
Trang 12Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA:
- Phục vụ các cuộc gọi theo các kênh tần số khác nhau Người dùngđược cấp phát một kênh trong tập hợp các kênh trong lĩnh vực tần số.Phổ tần số được chia thành 2N dải tần số kế tiếp, cách nhau mộtkhoảng bảo vệ Mỗi dải tần được gán cho một kênh liên lạc, N dảidành cho liên lạc hướng lên, N dải còn lại cho liên lạc hướng xuống
1.2 Cấu trúc hệ thống thông tin di động GSM
Cấu trúc hệ thống thông tin di động GSM gồm có 2 hệ thống chính là : BSS,NSS Mỗi hệ thống bao gồm một số khối chức năng hoặc các thành phần riêng lẻcủa mạng di động MS và được mô tả ở hình 1.1
Hình 1.1 Tổng quan về mạng GSM.
1.2.1 Hệ thống chuyển mạch NSS
Bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lí di động của thuê bao Chức năng
Trang 13chính của SS là quản lí thông tin giữa những người sử dụng mạng GSM với nhau
và với mạng khác
Tổng đài di động MSC thực hiện chức năng chuyển mạch cho các thuê bao
di động thông qua trường chuyển mạch của nó MSC quản lí việc thiết lập cuộcgọi, điều khiển cập nhật vị trí và thủ tục chuyển giao giữa các MSC Việc cậpnhật vị trí của thuê bao cho phép tổng đài di động MSC nhận biết được vị trí củacác thuê ao di động trong quá trình tìm gọi trạm di động MS MSC có tất cả cácchức năng của một tổng đài cố định như tìm đường, định tuyến, báo hiệu,… Điềukhác biệt giữa tổng đài của mạng cố định ( PSTN, ISDN, …) và MSC là MSCthực hiện xử lý cho các thuê ao di động, thực hiện chuyển vùng giữa các cell.Chức năng của tổng đài MSC ngoài việc kết nối với các phần tử củamạng di động nó còn kết nối với các phần tử của mạng khác như PSTN,ISDN, PSPDN, CSPDN, PLMN MSC thực hiện chức năng trên gọi là MSCcổng (GMSC) Việc giao tiếp với mạng ngoài để đảm bảo thông tin chonhững người sử dụng mạng GSM đòi hỏi cổng thích ứng ( Các chức năngtương tác IWF – Interworking Function) IWF là cổng giao tiếp giữa ngườidùng mạng GSM với các mạng ngoài Nó có thể được thực hiện trong cùngchức năng MSC hay c thể ở thiết bị riêng
Bộ ghi định vị thường trú HLR:
- HLR chứa đầy đủ các thông tin liên quan đến việc đăng ký dịch vụ
và vị trí của các thuê ao Thường HLR là một máy tính đứng riêngkhông có khả năng chuyển mạch nhưng c khả năng quản lý hàngtrăm ngàn thuê ao Khi mạng có thêm một thuê bao mới thì cácthông tin về thuê bao sẽ được đăng ký trong HLR
Bộ ghi định vị tạm trú VLR:
- Là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng GSM, chứa các thông tin về vị tríhiện thời của thuê ao di động trong vùng phục vụ của MSC tươngứng và đồng thời lưu giữ số liệu về vị trí của các thuê ao n i trên đểcập nhật cho MSC với mức độ chính xác hơn HLR
Trang 14Trung tâm nhận thực AUC:
- Được nối đến HLR, chức năng của AUC là cung cấp cho HLR các tần
số nhận thực và các khóa mật mã để sử dụng cho bảo mật Đường vôtuyến cũng được AUC cung cấp mã bảo mật để chống nghe trộm, mãnày được thay đổi riêng biệt cho từng thuê bao
Bộ ghi nhận dạng thiết bị EIR:
- EIR có chức năng kiểm tra tính hợp lệ của thiết bị di động ME thôngqua số liệu nhận dạng di động quốc tế (IMEI – International MobileEquipment Identity) và chứa các số liệu về phần cứng của thiết bị
1.2.2 Hệ thống con trạm gốc BSS
Là một hệ thống các thiết bị đặc thù riêng cho các tính chất tổ ong vô tuyếncủa GSM BSS thực hiện đấu nối các MS với tổng đài và nhờ vậy đấu nối nhữngngười sử dụng các trạm di động với những người sử dụng viễn thông khác BSSbao gồm 2 loại thiết bị: BTS giao diện với MS và BSC giao diện với MSC
Trạm thu phát gốc BTS:
- Bao gồm các thiết bị thu phát, anten và xử lý tín hiệu đặc thù chogiao diện vô tuyến Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU(khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ) TRAU là thiết bị mà ở đquá trình mã hóa và giải mã tiếng đặc thù riêng cho GSM được tiếnhành, ở đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợptruyền số liệu
Bộ điều khiển trạm gốc BSC
- Có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điềukhiển từ BTS và MS, chủ yếu là các lệnh ấn định, giải phóng kênh vôtuyến và quản lý chuyển giao Một BSC trung bình có thể quản lý tớivài chục BTS phụ thuộc vào lưu lượng của các BTS này
1.2.3 Trạm di động MS
MS có thể là thiết bị xách tay, thiết bị đặt trong ô tô hay thiết bị cầm tay.Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử lý cho giao diện vô tuyến,
Trang 15MS còn phải cung cấp các giao diện với người sử dụng như: micro, loa, màn hiển thị, àn phím để quản lý cuộc gọi hoặc giao diện với một số thiết bị khác nhưmáy tính cá nhân, Fax…MS thực hiện hai chức năng:
- Thiết bị vật lý để giao tiếp giữa thuê ao di động với mạng qua đường
Trang 16CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ TIN NHẮN SMS 2.1 Giới thiệu về SMS
SMS là một dịch vụ dùng để chuyển tin, dữ liệu từ một máy mobile tớimột thiết bị đầu cuối như email, máy nhắn tin Nó gứi tin nhắn qua mộtmạng không dây Chiều dài của tin nhắn có thể không được qua 160 ký tự,mặc dù thức tế thì điều này do các nha cung cấp dịch vụ quyết định Ở Châu
Âu tin nhắn 2 chiều trở lên rất phổ biến, còn ở Bắc Mỹ đang phát triển chậmtuy nhiên những "ông trùm" trong làng công nghệ không dây đã ắt đầu cungcấp dịch vụ này (như AT&T) SMS là một dịch vụ dữ liệu mang tính thốngnhất chung được hỗ trợ trên các hệ GSM, TDMA va CDMA SMS có thểđược truyền từ một thiết bị đầu cuối như email hay mo ile sau đ truyền quamạng lưới thông qua một trung tâm SMS (Short Message Service Center,SMSC), SMSC sẽ gửi tin này tới đích
Lợi ích của SMS:
SMS xuất hiện đầu tiên ở châu Âu năm 1991, được phát triển bởi GSM(Global System for Mo ile) Sau đ SMS đã nhanh ch ng trở lên phổ biến tạiChâu Mỹ SMS lần đâu tiên xuất hiện trên mạng sóng của các nhà cung cấpdịch vụ không dây đầu tiên như BellSouth Mo ility, Nextel va At&t SMS được
hỗ trợ trên tần sóng số như GSM, CDMA, TDMA SMS có rất nhiều lợi íchkhác nhau như:
+ Bảo đảm sự phân tán tin nhán tới 1 người hay nhiều người
+ Tăng người dùng nhờ dịch vụ phân tán
+ Giá thành thấp, và đảm bảo sự chắc chắn, tin cây trong công nghệ truyền thông phát tán
+ Tương thích với Internet và những ứng dụng cơ ản
Ứng dụng SMS:
Peer to peer messaging: Đây là một dạng phổ biến của tin nhắn
Một tin nhắn có dạng: "Chào anh, anh có khỏe ko?" hay "Hello" là những tinnhắn thường được qua lại giữa những người dùng Đây là một dịch vụ nhanh chóng,
rẻ tiền, nhiều tiện lợi ho người sử dụng
Dịch vụ thông tin: SMS có thể dự báo thời tiết, và gửi tin tức
Trang 17Quảng cáo: SMS có thể sử dụng cho mục đích quảng cáo Người sử dụng cóthể đăng ký để nhận các tin nhắn đặc biệt, thương mại.
Quảng cáo: SMS có thể sử dụng cho mục đích quảng cáo Người sử dụng cóthể đăng ký để nhận các tin nhắn đặc biệt, thương mại
Sử dụng tin nhắn SMS ngày càng phát triển và trở nên rộng khắp :
Các tin nhắn SMS có thể được gửi và đọc tại bất kỳ thời điểm nào
Ngày nay, hầu hết mọi người đều c điện thoại di động của riêng mình vàmang n theo người hầu như cả ngày Với một điện thoại di động , bạn có thểgửi và đọc các tin nhắn SMS bất cứ lúc nào bạn muốn, sẽ không gặp khkhăn gì khi ạn đang ở trong văn phòng hay trên xe us 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 đ thì ạn có thể gửi một tin nhắnSMS đến bạn của bạn thậm chí khi người đ tắt nguồn máy điện thoại trong lúcbạn gửi tin nhắn đ Hệ thống SMS của mạng điện thoại sẽ lưu trữ tin nhắn đ rồisau đ gửi nó tới người bạn đ 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 đ , ạn phảichạy ra ngoài khỏi rạp hát, thự viện hay một nơi nào đ để thực hiện một cuộcđiện 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 trưởng thành Tất cả cácđiện thoại mo ile ngày nay đều có hỗ trợ nó Bạn không chỉ có thể trao đổi cáctin nhắn SMS đối với người sử dụng mobile ở cùng một nhà cung cấp dịch vụmạng sóng mang wireless, mà đồng thời bạn cũng c thể trao đổi nó với người
sử dụng khác ở các nhà cung cấp dịch vụ khác
Trang 18SMS là một công nghệ phù hợp với các ứng dụng Wireless sử dụng cùng với nó.
N i 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 nghệ SMS
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 binary bên cạnh gửi các text Nó có thể được sử dụng để gửi nhạc chuông, hình ảnh
+ Thứ ba, tin nhắn SMS hỗ trợ việc chi trả các dịch vụ trực tuyến
2.2 Cấu trúc SMS
Nội dung của một tin nhắn SMS khi được gửi đi gồm 5 phần:
Hình 2.1 Cấu trúc SMS
• Instructions to air interface: chỉ thị dữ liệu kết nối đến giao diện vô tuyến
• Instructions to SMSC: chỉ thị dữ liệu kết nối đến SMSC(Trung tâm dịch vụ bản tin ngắn: Short Message Service Center
• Instructions to handset: chỉ thị dữ liệu kết nối bắt tay
• Intructions to SIM(optional): Chỉ thị dữ liệu kết nối, nhận biết SIM
(Subscriber Identity Modules)
• Message body: Nội dung tin nhắn SMS
Trang 19CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU MODULE SIM900 VÀ TẬP LỆNH AT
3.1 Giới thiệu module SIM900
SIM 900 làm việc trên tần số GSM 850MHz SIM900 hỗ trợ mã hóa GPRS theogiả thuật CS-1, CS2, CS3 và CS4
Với cấu hình nhỏ bé 24mm x 24mm x 3mm, SIM900 có thể bắt gặp hầu hết trêntất cả các ứng dụng như: M2M, smart phone, PDA và một số thiết bị mobile khác.SIM900 được thiết kế với kỹ thuật tiết kiệm năng lượng, vì vậy dòng tiêu haothấp 1,5mA trong chế độ SLEEP
SIM900 tích hợp giao thức TCP/IP, mở rộng TCP/IP lệnh AT được phát triểncho người sử dụng để sử dụng giao thức TCP/IP dễ dàng
Năng lượng tiêu hao phổ biến trong chế độ SLEEP là 1.5mA
Dải tần _SIM900 có 4 dải tần: GSM 850, EGSM 900, DSC 1800, PCS
1900 SIM900 có thể tìm kiếm 4 dải tần một cách tự động Dảitần chỉ có thể được thiết lập bởi lệnh AT
GPRS
_Nhiều khe GPRS loại 10 (mặc định)_ Nhiều khe GPRS loại 8 (lựa chọn)
Trang 20_Trạm mobile GPRS loại BDải nhiệt độ ở chế độ hoạt động ình thưởng: -300C đến +800C
_Hoạt động hạn chế: -400C đến -300C và +800C đến +850C_Nhiệt độ bảo quản: -450C đến +900C
Dữ liệu
GPRS
_Dữ liệu GPRS truyền xuống: tối đa 85.6 k ps_Dữ liệu GPRS truyền lên: tối đa 42.8 k ps_Hệ thống mã hóa: CS-1, CS-2, CS-3, CS-4_SIM900 hỗ trợ giao thức PAP(Password Authentication Protocol) thường dùng cho kết nối PPP
_SIM900 tích hợp giao thức TCP/IP
_Hỗ trợ kênh điều khiển quảng bá chuyển mạch gói(PBCCH)_Các hệ số truyền dẫn CSD: 2.4, 4.8, 9.6, 14.4
_Hỗ trợ dữ liệu các dịch vụ bổ sung không kêt nối
_lưu trữ SMS: SIM card
_khử nhiễu
Trang 21Port nối tiếp
và port hiệu
chỉnh lỗi
Port nối tiếp:
_Đầy đủ giao diện modem với các đường điều khiển và trạngthái, đồng bộ
_1200 ps đến 115200bps
_Có thể sử dụng cho các lệnh AT hoặc dòng dữ liệu_Hỗ trợ cơ chế bắt tay phần cứng RTS/CTS và phần mềm điềukhiển luồng ON/OFF
_Hỗ trợ tốc độ baud từ 1200 ps đến 57600bps
Port hiệu chỉnh lỗi:
_không có module giao diện DBG_TXG và DBG_RXD._có thể sử dụng cho hiệu chỉnh lỗi
2 khe thời gian 4 khe thời gian
Trang 223.2 Sơ đồ khối SIM900
Hình 3.1: Sơ đồ khối SIM900
Module SIM900 gồm có các khối cấu thành:
• Nguồn cung cấp
• RTC
• Đơn vị quản lý nguồn(PMU)
• Tần số vô tuyến
• Giao diện Analog, Digital
• Các ăng tần cơ sở (A/D)
• Flash
Trang 23Hình 3.2: Sơ đồ chân SIM900
Power supply
cho RTC
N yêu cầu để nối với một nguồn điện hoặcmột ộ tụ điện
Trang 24cấp ngõ ra giữ chế độ mở
45,46,53,5458,59,61,6263,64,65
Ground
Power on/down
được kéo xuống thấp nhất 1s và sau đ nhả về power on/down của module
Kéo lên bên trong
Trang 26Nếu không sử dụng, giữ ở chế
độ mở
SIM interface
Trang 27SIM card Hỗ trợ 1.8V hoặc 3V
SIM nên được
ảo vệ để chốngtín hiệu ngược ESD ằng dãy đi-ốt TVS
input/output
ADC
0V-2.8V
Nếu không sử dụng, giữ ở chế
Trang 28n được sử dụng để điều khiển các modem quay số sử dụng dây mối (wired
dial-up modems), chẳng hạn như ATD (Dial), ATA (Answer), ATH (Hool control)
và ATO (return to online data state), cũng được hỗ trợ bởi các modemGSM/GPRS và các điện thoại di động
Bên cạch ộ lệnh AT thông dụng này, các modem GSM/GPRS và các điện thoại di động còn được hỗ trợ ởi một ộ lệnh AT đặc iệt đối với công nghệ GSM N
ao gồm các lệnh liên quan tới SMS như AT+ CMGS (gửi tin nhắn SMS), AT+CMSS (gửi tin nhắn SMS từ một vùng lư trữ), AT+CMGL (chuỗi liệt
kê các tin nhắn SMS) và AT+CMGR (đọc tin nhắn SMS).Ngoài ra, các modemGSM còn hỗ trợ một ộ lệnh AT mở rộng Những lệnh AT mở rộng này được định nghĩa trong các chuẩn của GSM Với các lệnh AT mở rộng này,
ạn c thể làm một số thứ như sau:
+ Đọc,viết, x a tin nhắn
+ Gửi tin nhắn SMS
+ Kiểm tra chiều dài tín hiệu
+ Kiểm tra trạng thái sạc in và mức sạc của in
+ Đọc, viết và tìm kiếm về các mục danh ạ
3.3.1 Tổng quan các lệnh AT
Trang 29Một vài nhiệm vụ c thể được hoàn thành ằng cách sử dụng các lệnh AT kết hợp với sử dụng 1 modem GSM/GPRS hay một điện thoại di động:
Trang 30• Lấy thông tin cơ ản về điện thoại di động hay modem GSM/GPRS Ví dụ như tên của nhà sản xuất (AT+CGMI), số model (AT+CGMM), số IMEI (International Mo ile Equipment Identity) (AT+CGSN) và phiên ản phần mềm (AT+CGMR).
• Lấy các thông tin cơ ản về những người kí tên dưới đây Thí dụ, MSISDN (AT+CNUM) và số IMS (International Mo ile Su scri er Identity)
(AT+CIMI)
• Lấy thông tin trạng thái hiện tại của điện thoại di động hay modem
GSM/GPRS Ví dụ như trạng thái hoạt động của điện thoại
(AT+CPAS), trạng thái đăng kí mạng mo ile (AT+CREG), chiều dài s
ng radio (AT+CSQ), mức sạc in và trạng thái sạc in (AT+CBC)
• Thiết lập một kết nối dữ liệu hay kết nối voice tới một remote điều
khiển (ATD, ATA, )
• Gửi và nhận fax (ATD, ATA,AT+F*)
• Gửi (AT+CMGS, AT+CMSS), đọc (AT+CMGR, AT+CMGL), viết (AT+CMGW) hay x a tin nhắn SMS (AT+CMGD) và nhận các thông áo của các tin nhắn SMS nhận được mới nhất (AT+CNMI)
• Đọc (AT+CPBR), viết (AT+CPBW) hay tìm kiếm (AT+CPBF) cá mục về danh ạ điện thoại (phone ook)
• Thực thi các nhiệm vụ liên quan tới an toàn, chẳng hạn như mở hay đ ng các kh a chức năng (AT+CLCK), kiểm tra xem một chức năng được kh a hay chưa (AT+CLCK) và thay đổi password (AT+CPWD)
(Các ví dụ về kh a chức năng: khóa SIM [một password phải được cho vào thẻ SIM mỗi khi điện thoại được mở] và kh a PH-SIM [một thể SIM nào đ c liên kết tới điện thoại, và để sử dụng được các thẻ SIM khác thì uộc phải đăng nhập một password vào trong n ].)
• Điều khiển hoạt động của các mã kết quả/các thông áo lỗi của các lệnh AT Ví dụ, ạn c thể điều khiển cho phép hay không cho phépkích hoạt
Trang 31hiển thị thông áo lỗi (AT+CMEE) và các thông áo lỗi nên được hiển thị theo dạng số hay theo dạng dòng chữ (AT+CMEE=1 hay AT+CMEE=2).
• Thiết lập hay thay đổi cấu hình của điện thoại di dộng hay modem GSM/GPRS Ví dụ, thay đổi mạng GSM (AT+COPS), loại dịch vụ của ộ truyền tin (AT+CBST), các thông số protocol liên kết với radio (AT+CRLP), địa chỉ trung tâm SMS (AT+CSCA) và khu vực lưu trữ các tin nhắn SMS (AT+CPMS)
• Lưu và phục hồi các cấu hình của điện thoại di động hay modem
GSM/GPRS Ví du, lưu (AT+COPS) và phục hồi (AT+CRES) các thiết lập liên quan tới tin nhắn SMS chẳng hạn như địa chỉ trung tâm tin nhắn SMS
3.3.2 Các lệnh khởi tạo GSM Module SIM900
Lệnh AT<cr>
Nếu lệnh thực hiện đựợc thì trả về:
Ok
Bắt đầu thực hiện các lệnh tiếp theo
Nếu lệnh không thực hiện được thì trả về dạng:
+CMS ERROR <err>
Lệnh AT+CMGF=[<mode>] <cr>
Nếu lệnh thực hiện đựợc thì trả về:
Ok
<mode> : 0 dạng dữ liệu PDU
1 dạng dữ liệu kiểu textNếu lệnh không thực hiện được thì trả về dạng:
Trang 32+CMS ERROR <err>
Trang 33Lệnh hủy bỏ cuộc gọi: ATH<cr>
3.3.4 Các lệnh xử lý về SMS
Lệnh xóa tin nhắn: AT+CMGD=<index><cr>
<index>: vị trí ngăn nhớ lưu tin nhắn
Ví dụ: muốn xóa một tin nhắn tại vị trí 1 được lưu trên sim thì ta thực hiện lệnh sau
AT+CMGD=1 <cr>
Lệnh thực hiện đựợc thì trả về:
Ok Lệnh đọc tin nhắn
AT+CMGR=<index> <cr>
<index>: vị trí ngăn nhớ lưu tin nhắn
Nếu có tin nhắn sẻ trả về chuỗi:
<CR><RF>+CMGR: REC
UNREAD”,”+841656185696”,,”07/05/18,09:22:05+28” <CR><LF>NỘI
Trang 34<CR><LF>OK<CR><LF>
Lệnh gửi tin nhắn
AT+CMGS=” Số điện thoại” <CR>
> nội dung tin nhắn
Trang 35CHƯƠNG 4 TỔNG QUAN VỀ PIC 16F887 4.1 Sơ lược PIC 16F887
PIC 16F887 thuộc họ vi điều khiển 16Fxxx c các đặt tính sau:
• Ngôn ngữ lập trình đơn giản với 35 lệnh c độ dài 14 bit
• Tất cả các câu lệnh thực hiện trong 1 chu kì lệnh ngoại trừ 1 số câu lệnh rẽ nhánhthực hiện trong 2 chu kì lệnh Chu kì lệnh bằng 4 lần chu kì dao động của thạch anh
• Khả năng ngắt (lên tới 14 nguồn cả ngắt trong và ngắt ngoài)
• Ngăn nhớ Stack được chia làm 8 mức
• Truy cập bộ nhớ bằng địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp
• Dải điện thế hoạt động rộng: 2.0V đến 5.5V
• C 2 kênh Capture/ so sánh điện áp (Compare)/điều chế độ rộng xung PWM 10 bit / (CCP)
• Có 8 kênh chuyển đổi ADC 10 bit
• Cổng truyền thong nối tiếp SSP với SPI phương thức chủ và I2C (chủ/phụ).Bộtruyền nhận thông tin đồng bộ, dị bộ (USART/SCL) có khả năng phát hiện 9 it địachỉ
• Cổng phụ song song (PSP) với 8 bít mở rộng, với RD, WR và CS điều khiển
Trang 36Trong quá trình thực hiện đồ án, nhóm chúng em chỉ tìm hiểu về các Port I/O của con PIC 16F887 để xuất nhập dữ liệu.
4.2 Sơ đồ chân
Hình 4.1: Sơ đồ chân PIC 16F887
PIC 16F887 có 5 Port I/O:
PortA: có 6 chân(chân 2 đến chân 7)
o AN1: ngõ vào tương tự kênh 1
• Chân RA2/AN2/V REF- /CVREF(4):
o RA2: xuất nhập số
o AN2: ngõ vào tương tự kênh 2
o VREF-: ngõ vào điện áp chuẩn bộ ADC
Trang 37o CVREF: điện áp tham chiếu ngõ ra bộ so sánh.
• Chân RA3/AN3/V REF+ (5):
o RA3: xuất nhập số
o AN3: ngõ vào tương tự kênh 3
o VREF+: ngõ vào điện áp chuẩn bộ ADC
o AN4:ngõ vào tương tự kênh 4
o : ngõ vào lựa chọn SPI phụ
Trang 38o T1OSO: ngõ RA bộ dao động Timer1.
o T1CKI: ngõ vào xung clock bên ngoài Timer1
• Chân RC1/T1OSI/CCP2(16):
o RC1: xuất nhập số
o T1OSI: ngõ vào bộ dao động Timer1
o CCP2: sử dụng cho khối Capture/Compare/PWM
• Chân RC2/ CCP1(17):
o CCP1: sử dụng cho khối Capture/Compare/PWM
• Chân RC3/SCK/SCL(18):
o RC3: xuất nhập số
o SCK: sử dụng cho chuẩn giao tiếp SPI
o SCL: sử dụng cho chuẩn giao tiếp I2C
• Chân RC4/SDI/SDA(23):
o RC4: xuất nhập số
o SDI: sử dụng cho chuẩn giao tiếp SPI
o SDA: sử dụng cho chuẩn giao tiếp I2C
Trang 39o PSP0: dữ liệu port tớ song song.
• Chân RD1/PSP1(20):
o RD1: xuất nhập số
o PSP1: dữ liệu port tớ song song
• Chân RD2/PSP2(21), Chân RD3/PSP3(22), Chân RD4/PSP4(27), Chân
RD5/PSP5(28), Chân RD6/PSP6(29), Chân RD7/PSP7(30): chức năng
tương tự chân 19, 20
PortE: có 3 chân
• Chân RE0/RD/AN5(8):
o RE0: xuất nhập số
o RD: điều khiển đọc port tớ song song
o AN5: ngõ vào tương tự kênh 5
• Chân RE1/WR/AN6(9):
o RE1: xuất nhập số
o WR: điều khiển ghi port tớ song song
o AN6: ngõ vào tương tự kênh 6
• Chân RE2/CS/AN7(10):
o RE2: xuất nhập số
o CS: lựa chọn điều khiển port tớ song song
o AN7: ngõ vào tương tự kênh 7
Ngoài ra, một số chức năng của các chân khác trong PIC 16F877A:
• Chân OSC1/CLKIN(13) và chân OSC2/CLKOUT(14): kết nối với dao
động thạch anh, là ngõ vào/ra của xung clock
o : ngõ vào reset tích cực mức thấp
o VPP: khi lập trình cho PIC thì đ ng vai trò nhận điện áp lập trình
• Chân VDD(11-32) và VSS(12-31): cấp nguồn cho PIC.
Trang 40CHƯƠNG 5 TỔNG QUAN VỀ DHT11 VÀ LCD5.1 Thông số kỹ thuật và nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11