Khối nguồn cho Vi điều khiển và nguồn cho Module Sim900A
Hình 5.8 : Khối nguồn
- Tạo ra điện áp 5VDC ổn định làm nguồn nuôi của bộ điều khiển, tạo ra nguồn nuôi Module Sim900A.
- Nguyên lý hoạt động: Điện áp 9-12VDC từ Adapter qua nút nhấn On/Off rồi chia làm 2 nhánh:
Nhánh 1 2 qua IC LM2576-5 cho ra điện áp 5VDC đƣợc lọc và ổn định nhờ tụ C3,C4 và đƣợc đƣa vào bộ điều khiển.
Nhánh 2 qua IC LM2576 (out: 1,23 - 35V, 3A, ổn định và tự bảo vệ quá dòng), qua diode xung, cuộn dây và tụ để lọc và ổn định. Biến trở điều chỉnh điện áp đầu ra, điện áp này dùng riêng cho Module Sim900D.
Có 2 cách lấy nguồn cho Module Sim900A:
+ Cách 1: Lấy nguồn từ Adapter, không kết nối Pin Lithion tới mạch. + Cách 2: Lấy nguồn từ Pin Lithion 3,7V.
Khối điều khiển trung tâm (Sử dụng ATmega 8)
- Sơ đồ mạch :
Hình 5.9 : Khối vi điều khiển
- Chức năng: Đây là khối điều khiển trung tâm. Khối này chịu trách nhiệm nhận dữ liệu về và xuất dữ liệu điều khiển.
- Nguyên lý hoạt động:
Khi cấp nguồn điện 5VDC vào vi điều khiển thì điện áp tại chân Reset là 5VDC tức ở trạng thái “1”, đồng thời dòng điện sẽ đƣợc đƣa vào các đầu IN/OUT của nó.
Khi nguồn điện ổn định thì trạng thái ở các chân của vi điều khiển đƣợc xác định và bộ tạo xung hệ thống (thạch anh) hoạt động, cung cấp xung hệ thống cho vi điều khiển hoạt động.(Dao động nội at8 này dùng 8Mhz)
Atmega 8 là chíp đƣợc nạp chƣơng trình điều khiển, phụ thuộc vào chƣơng trình điều khiển mà trạng thái các chân của Vi điều khiển sẽ thay đổi theo để nhận hay xuất tín hiệu.
Các chân nạp để kết nối với máy tính nạp chƣơng trình cho Vi điều khiển. Khối tạo xung gồm thạch anh và hai tụ pi lắp nhƣ trên tạo dao động hệ thống cho Vi điều khiển.
Khối nút nhấn reset rất quan trọng khi ta nhấn nút này thì chân reset của ATmega 8 sẽ ở trạng thái “0“ và lúc này con trỏ chƣơng trình trong chip sẽ đƣợc reset về vị trí ban đầu.
Khối Sim900A
- Sơ đồ mạch:
- Chức năng: gửi, nhận tin nhắn, nhận cuộc gọi và gọi điện. Truyền nhận dữ liệu qua hai chân Rx và Tx.
- Nguyên lý hoạt động:
Nguồn cấp cho Sim900A qua chân VBAT và GND hoạt động phải ổn định. Sim900A hoạt động tốt trong dải điện áp từ 3,4V đến 4,5V. Khi có thẻ Sim, ta bật nguồn sẽ tốn năng lƣợng để Sim900A dò mạng.
Các chân DBG_TXD, DBG_RXD, RXD, TXD, DCD, DTR, RTS, RI, CTS là các chân hỗ trợ giao tiếp nối tiếp. Trong đó ta sử dụng hai chân RXD và TXD để giao tiếp với ATmega 32 (qua tập lệnh AT Command) trong việc truyền nhận dữ liệu.
Chân Status để báo tình trạng Modul (qua LED).
Chân LetLight để báo tình trạng kết nối mạng (qua LED).
Chân PWRKey đƣợc nối với nút nhấn (rồi nối xuống mass) để khởi động và tắt nguồn Sim.
Các chân Sim_Data, Sim_CLK, Sim_RST, Sim_VDD đƣợc nối với SimCard để thu phát tín hiệu.
Các chân DISP_CS, DISP_CLK, DISP_D/C, DISP_DATA để hỗ trợ giao tiếp bên ngoài (LCD).
Các chân MIC và SPK là các chân vào ra, hỗ trợ giao tiếp Audio
Khối phụ kiện (LED báo, Speaker, Jack, Microphone)
- Sơ đồ mạch:
Hình 5.11: Khối ngoại vi
- Chức năng: Tạo Jack cắm nối tới các Module và báo tình trạng hoạt động của Module.
- Nguyên lý hoạt động:
LED Status (LED đỏ) để báo tình trạng Modul, khi dò mạng LED sẽ nháy liên tục, khi dò xong sẽ nháy chậm đều.
LED LetLight (LED xanh) để báo tình trạng kết nối mạng. Khi chƣa có mạng thì LED tắt, Khi có mạng thì LED sáng.
Speaker để báo khi có cuộc gọi đến. Với Sim900D thì không hỗ trợ chân Buzzer nên ta nối với một chân của Vi điều khiển để báo.
Khối cảm biến
Mạch cảm biến
Hình 5.12: Mạch cảm biến nhiệt độ
Sensor
Mạch đo nhiệt độ sử dụng sensor LM35 của TI. Đầu ra của sensor là giá trị điện áp với tỷ lệ: 10mV/10
C Mạch vào
Mạch vào đƣa mức điện áp đầu ra của sensor về điện áp tiêu chuẩn trƣớc khi đƣa vào bộ ADC
ADC (Analog digital converter)
Bộ ADC là bộ chuyển đổi điện áp từ tƣơng tự (liên tục) sang số (rời rạc) để bộ xử lý có thể xử lý đƣợc. Bộ ADC đƣợc tích hợp sẵn trong vi điều khiển Atmega16 mà luận văn lựa chọn sử dụng
Khối giao tiếp máy tính
Hình 5.13. Mạch kết nối RS232 giữa PC và Vi điều khiển
Hình 5.15 Các sản phẩm minh họa
Khối xử lý trung tâm và giao tiếp với PC