Chƣơng 2. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN CỨNG 2.1. Yêu cầu và lựa chọn phƣơng án thiết kế
2.1.1. Yêu cầu thiết kế
Hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa sử dụng tin nhắn SMS phải đạt đƣợc những yêu cầu sau đây:
Thứ nhất, hệ thống phải có khả năng giao tiếp với điện thoại di động để gửi và
nhận tin nhắn.
Thứ hai, hệ thống phải phải có khả năng điều khiển và giám sát trạng thái của các
thiết bị điện.
- Hệ thống có khả năng nhận tin nhắn SMS, phân tích và đƣa ra tín hiệu điều khiển các thiết bị điện.
- Hệ thống có khả năng gửi phản hồi tới thuê bao di động đã gửi tin nhắn SMS điều khiển cho biết trạng thái của các thiết bị vừa đƣợc điều khiển.
- Ngƣời dùng cũng có thể gửi tin nhắn SMS để truy vấn trạng thái hiện tại của các thiết bị điện.
Thứ ba, các mô-đun (mô-đun điều khiển trung tâm, mô-đun điều khiển tầng) có
khả năng giao tiếp RS485 Modbus-RTU.
Thứ tư, hệ thống phải có khả năng bảo mật, chỉ ngƣời dùng có mật khẩu mới có
khả năng truy cập và điều khiển hệ thống. Tin nhắn SMS sẽ đƣợc xoá sau khi điều khiển xong.
2.1.2. Lựa chọn phương án thiết kế
Để thiết kế một hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa bằng tin nhắn SMS có thể chọn một trong hai phuơng án thiết kế sau:
Phương án 1: Sử dụng mô-đun GPRS/GSM SIM900 của SIMCOM làm mô-đun
giao tiếp GSM để kết nối với khối điều khiển trung tâm. Mô-đun SIM900 thích hợp và đầy đủ tính năng cho lập trình sử dụng tập lệnh AT. Ngoài ra còn có thể phát triển các ứng dụng với GPRS.
Phương án 2: Dùng điện thoại di động (ví dụ nhƣ Ericssion T28, T39) có chức
năng giống với mô-đun GSM để kết nối với khối điều khiển trung tâm. Việc lập trình cho điện thoại di động cũng tƣơng tự nhƣ mô-đun GSM nhƣng có hạn chế hơn vì một số loại điện thoại chỉ hỗ trợ lệnh AT ở dạng PDU nên lập trình rất phức tạp. Ngoài ra phần kết nối giữa điện thoại di động với khối vi điều khiển cũng khá phức tạp.
Lựa chọn phƣơng án: Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã chọn phƣơng án sử dụng mô-đun SIM900 của SIMCOM làm mô-đun giao tiếp GSM vì mô-đun
SIM900 hỗ trợ lập trình với tập lệnh AT ở cả 2 chế độ Text Mode và PDU Mode. Ngoài ra còn có thể phát triển các ứng dụng khác sử dụng GPRS (gửi mail, gửi dữ liệu lên Web Server).
2.2. Sơ đồ khối của hệ thống
Hệ thống điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa đƣợc thiết kế theo sơ đồ khối nhƣ hình 2.1 dƣới đây: Mô-đun GSM Mô-đun điều khiển trung tâm (Master) Đ ƣ ờ ng b us R S 4 8 5 – M o b u s R T U Mô-đun điều khiển tầng 01 (Slave 01) Mô-đun điều khiển tầng n (Slave n)
Khối công suất 01
Khối công suất n
Khối nguồn