Đây là khối cung cấp nguồn cho toàn hệ thống mạch.
Khối nguồn sử dụng IC nguồn LM2576, là một IC nguồn tích hợp của mạch nguồn xung theo nguyên lý nguồn Buck. Với dòng điện định mức đầu ra tải là 3A và có các đầu điện áp đầu ra cố định 3.3V, 5V, 12V, 15V và điện áp biến đổi tùy từng loại Serial của LM2576. Đây là loại IC nguồn cung cấp điện áp đầu ra ổn định, hoạt động ổn định với đầu tản nhiệt tốt giúp IC hoạt động tốt trong nhiệt độ cho phép.
Đường dẫn điều khiển Mức lôgic Chức năng
E 0
1
Bộ hiển thị không được kích hoạt . Bộ hiển thị được kích hoạt . S/W 0
1
Ghi dữ liệu vào bộ hiển thị . Đọc dữ liệu vào bộ hiển thị . RS 0
1
Dữ liệu được dịch thành lệnh . Dữ liệu được dịch ra thành kí tự .
Hình 4.14.Hình ảnh IC LM2576
Một số tính năng chính của LM2576:
• Điện áp đầu ra của các Serial là 3.3V, 5V, 12V, 15V và điện áp điều chỉnh.
• Điện áp điều chỉnh được từ 1.25V đến 37V. Với điện áp đầu vào là lớn nhất.
• Dòng đầu ra định mức là 3A.
• Điện áp đầu vào định mức là 40V có thể lớn hơn 60V tùy tứng dòng Serial.
• Chỉ giao tiếp với 5 chân đầu vào ra.
• Tần số đóng cắt chuẩn 52KHz.
• Hiệu suất cao.
• Bảo vệ quá dòng và quá nhiệt.
Hình 4.15. Cấu tạo của LM2576
Ở trên là sơ đồ cấu tạo bên trong của LM2576. Nguyên tắc dựa theo nguồn xung (nguồn Buck). Điện áp đầu vào được chỉnh liên tục để đảm bảo cho điện áp đầu ra luôn giữ ở một giá trị cố định. Trong sơ đồ cấu tạo thì LM2576 gồm khối: so sánh, tạo dao động, công suất, quá dòng…
• Chân 1 (Vin): Chân nguồn đầu vào.
• Chân 2 (Vout): Chân điện áp đầu ra. Tùy thuộc dòng LM2576 mà chân này có điện áp ổn định khác nhau.
• Chân 3 (GND): Cực âm chung cho cả điện áp ra và điện áp vào.
• Chân 4 (Feedback): Chân đưa tín hiệu phản hồi từ đầu vào. Đưa vào bộ so sánh để điều chỉnh ổn định điện áp.
• Chân 5 (On/Off): Chân đóng mở. Thường để GND. Cho phép cắt hoặc mở nguồn ( nếu nối về cực âm thì nguồn được mở liên tục cho tải. Nếu để hở mạch hoặc nối lên dương thì nguồn cấp cho tải sẽ bị cắt tức là không có điện áp ra.
Thông số chính của LM2576:
• Điện áp đầu vào:
+ LM2576: 45V + LM2576HV: 60V
• Dòng điện đầu ra: 3A
• Giải nhiệt độ hoạt động là: -65°C to +150°C
• Điện áp ổn định đầu ra:
+ LM2576HVS-3.3: 3.3V + LM2576HVS-5.0: 5V
+ LM2576HVS-12: 12V + LM2576HVS-15: 15V
+ LM2576HVS-ADJ: ADJ (1.25~37V)
Một số sơ đồ ứng dụng:
_Sơ đồ không thể điều chỉnh điện áp mà ổn định điện áp như 3.3V, 5V, 12V, 15V dùng cho các dòng Serial LM2576 như LM2576HVS-3.3. LM2576HVS-5.0, LM2576HVS-12, LM2576HVS-15. Sơ đồ nguyên lý theo nhà sản xuất đưa ra như sau:
CIN-100µF, 75V, Aluminum Electrolytic COUT-1000µF, 25V, Aluminum Electrolytic D1- Schottky, MBR360
L1- 100µH, Pulse Eng. PE-92108 R1 – 2k, 0.1%
R2 – 6.12k, 0.1%
Mạch cần được lắp chính xác và tản nhiệt tốt cho LM2576
+ Sơ đồ điều chỉnh nhiệt điện áp từ 1.25V đến 37V dùng cho Serial LM2576HVS- ADJ. Sơ đồ nguyên lý như sau:
Điện áp đầu ra phụ thuộc vào điện trở R1, R2. Công thức được tính như trên, cần tản nhiệt tốt cho LM2576.
Chương V:Mạch thực tế và kết quả thực hiện
5.1:Mạch thực tế:
Hình 5.1.Mạch thực tế hoàn chỉnh
5.1.1:Module Sim 548c:
5.1.2:Vi điều khiển ATmega32:
Hình 5.3.Khối VĐK
5.1.3:Khối mạch ngắt:
5.1.4:Khối hiển thị:màn hình LCD 2004
Hình 5.5.Khối hiển thị
5.2:Kết quả thực hiện:
Sau hơn 3 tháng thực hiện đề tài, nhóm đã hoàn thành việc thiết kế và thi công mô hình điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại di động . Hệ thống đã được test thử và chạy rất ổn định. *Về phần cứng:
- Board Module sim548c giao tiếp mạng GSM nhận tin nhắn điều khiển và truyền tin nhắn phản hồi.
- Board vi điều khiển ATmega32 xử lý tin nhắn, xuất tín hiệu điều khiển,nhận biết trạng thái của thiết bị.
- Board thiết bị nhận tín hiệu điều khiển từ vi điều khiển bằng mức điện áp để kích mạch ngắt qua đó bật/tắt thiết bị.
- Board hiển thị LCD hiển thị các lệnh trong quá trình làm việc của vi điều khiển. *Về phần mềm:
- Khởi tạo các thông số ban đầu cho Module sim548c bằng cách kết nối với máy tính thông qua cổng COM.
- Hoàn thành chương trình cho vi điều khiển với các tính năng sau:
+ Hệ thống điều khiển được thiết bị điện dân dụng với công suất nhỏ như đèn, quạt…
+ Có tin nhắn phản hồi sau khi thực hiện lệnh điều khiển.
+ Có khả năng kiểm tra trạng thái của thiết bị hiện tại bằng lệnh trước khi gửi tin nhắn điều khiển.
5.3:Ưu và khuyết điểm của hệ thống: *Ưu điểm:
- Sử dụng mạng viễn thông GSM trong truyền thông mang tính công nghiệp.
- Hệ thống hoạt động ở những vị trí khó khăn mà đường dây điện thoại không có, chỉ cần được mạng di động phủ sóng.
- Hệ thống có thể sử dụng các loại sim của các nhà cung cấp khác nhau như Viettel, Mobile….
- Phần cứng được thiết kế đơn giản, sử dụng số linh kiên tối thiểu, kết nối chân ra đáp ứng nhu cầu phát triển đề tài sau này.
- Hệ thống có thể điều khiển thiết bị công suất nguồn 220V.
- Hệ thống có dùng LCD hiện thị quá trình làm việc của vi điều khiển nên dễ dàng phát hiện sai và sữa chữa cho phần mềm.
*Nhược điểm:
- Hệ thống hoạt động ở vùng có phủ sóng điện thoại di động.
- Phải tốn chi phí gửi SMS. 5.4:Hướng phát triển của đề tài:
- Mở rộng số thiết bị cần điều khiển.
- Lập trình có password và có thể thay psssword để tăng tính bảo mật. - Mở rộng chức năng cảnh báo sự cố và chống trộm cho hệ thống.
Code nạp cho Vi điều khiển
/
*********************************************************************** ************
************************* chuong trinh ung dung cho GSM ***************************
*********************************************************************** ******************************* chuong trinh truyen va nhan du lieu*************************
*********************************************************************** *********/
Void SendData (unsigned char chr) {
While (bit_is_clear (UCSRA, UDRE)){}; UDR=chr;
}
Void Senduart (char str []); Void SendData (char * str); {
While (*str){ SendData (*str); Str ++;}
Void Khoidonggsm() {
DDRC |= (1<<PC5); PORTC|=(1<<PC5);
Dalay11(); Delay11(); Delay11(); PORTC&=~ (1<<PC5);
Delay11(); Delay11(); Delay11();
DDRC&=~(1<<PC5);
*******************Tat GSM********************
Void Tatungdunggsm() // AT+CPOWD=1<CR> {
Senduart (“AT+CPOWD=1”);
SendData (13); //”<CR> }
*************************Thiet lap cuoc goi************
Void Nguoinhan();
Void Thietlapcuocgoi(); //ATDsđtnguoinhan;13 { Senduart(“ATD”); Nguoinhan (); Senduart (“ ; ”); SendData(13); }
Void khoitaocauhinh() //ATZ <13> {
//(1) reset module viec gui nhieu lan mot lenh nay tranh no nhan sai Senduart (“ATZ”); SendData (13); Senduart (“ATZ”); SendData (13); Senduart (“ATZ”); SendData (13); Senduart (“ATZ”); SendData (13); //(2) ATEO <CR> Senduart (“ATEO”); SendData (13);
//(3) AT+CLIP=1 <CR> dinh dang chuoi tra ve khi co cuoc goi
Senduart (“AT+CLIP=1”); SendData (13);
//(4) AT&W <CR> luu cau hinh cai dat cho ATCO & CLIP Senduart (“AT&W=1”);
SendData (13); }
Void khoitaocauhinh2() {
//(5) AT+CMGF=1<CR> thiet lap qua trinh truyen nhan tin nhan Senduart (“AT+CMGF=1”);
SendData (13);
//(6) AT+CNMI=2, 1, 0, 0, 0 <CR> che do thong bao cho TE khi MT nhan duoc tin nhan moi
Senduart (“AT+CNMI=2, 1, 0, 0, 0’’); SendData (13);
//(7) AT+CSAS <CR> luu cau hinh Senduart (“AT+CSAS”); SendData (13); } Void khoitaocauhinh1() { //(8) AT+CIPMODE=0 <CR> Senduart (“AT+CIPMODE=0”); SendData (13); //(9) AT+CDNSORIP=0 <CR> Senduart (“AT+CDNSORIP=0”); SendData (13); } /* void khoitaocauhinh3() { //(10) AT+CIPCSGP=1, “m-wap”, “mms”, “mms”<CR> Senduart (AT+CIPCSGP=1,”); SendData (0x22); Senduart (“m-wap”); SendData (0x22); SendData (0x2C); SendData (0x22); Senduart (“mms”); SendData (0x22); SendData(0x2C);
SendData(0x22); Senduart (“mms”); SendData (13); }*/ /* Void khoitaocauhinh4() //(11) AT+CIPHEAD=1 <CR> Senduart (“AT+CIPHEAD=1”); SendData (13); //(12) AT+CIPSPRT=1 <CR> Senduart (“AT+CIPSPRT=1”); SendData (13); //(13) AT+CIPSRIP=0 <CR> Senduart (“AT+CIPSRIP=0”); SendData (13); }*/
Void Nhancuocgoi() //ATA <CR> {
Senduart (“ATA”); SendData (13); }
Void Ketthuccuocgoi() // ATH <CR> {
Senduart (“ATH”); SendData (13); Delay(); Menu();
}
Void Noidungtinnhan();
***************Lenh gui tin nhan ***************
Void Send Messages () //AT+CMGS=”sddtnguoinhan” <CR> { Senduart (“AT+CMGS=”); SendData (0x22); Nguoinhan(); SendData (0x22); SendData (13); //”<CR> Noidungtinnhan();
SendData (26); //ky tu ket thuc noi dung tin SendData (27);
}
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO
3GPP: Third Generation Partner ship Project ATA: Attention Answer
AT: Attention
ATH: Attention Hool Control
ATO: Attention return to Online data state AuC: Authentication center
BIE: Base Station Interface Equipment BSC: Basic Station Controller
BSS: Base Station Subsystem BTS: Base Transceiver Station
CPU: Central Processing Unit CR: Carriage Return
EIR: Equipment Indent Register ETSI: European
G_MSC: Gateway Mobile Station Center GPRS: General Packet Radio Services
GSM: Global System for Mobile communication HLR: Home Location Register
IMEI: International Mobile Equipment Identity LCD: Liquid Crystal Display
LF: Line Feed
ME: Mobile Equipment MS: Mobile Station
MSC: Mobile Station Center MT: Mobile Terminal
NSS: Network Switching Subsystem OSS: Operation Station Subsystem PIN: Personal Identity Number
PSTN: Publish Mobile Equipment Identity SIM: Subcriber Identity Module
SMS: Short Mesasge Services
SMSC: Short Message Services Center TDM: Time Division Multiplexing TDMA: Time Division Multiple Acess TRAU: Transcoder and Rate Adapter Unit VLR: Visitor Location Register
Các trang web tham khảo: http://doc.edu.vn http://4tech.com.vn http://machdientu.net http://www.dientuvietnam.net http://picvietnam.com http://hoiquandientu.com http://www.datasheet.com http://www.alldatasheet.com http://www.kilobooks.com http://www.ebook.edu.vn http://www.linhkiendientu.co http://www.simcom.us DANH MỤC HÌNH VẼ Chương 2 Hình 2.1. Cấu trúc tổng quát... Hình 2.2 : Mô hình hệ thống trong thông tin di động... Hình 2.3 Chuyển từ chế độ bình thường sang chế độ nghỉ (sleep mode).
Hình 2.4: Đưa module trở về trạng thái hoạt động
Hình 2.5: Khởi tạo cấu hình mặc định cho module SIM548. Hình 2.6a : Khởi tạo module SIM548
Hình 2.6b: Nhận cuộc gọi. Hình 2.7 :Thiết lập cuộc gọi.
Hình 2.8: Đọc tin nhắn từ 2 vùng nhớ 1 và 2 trên SIM. Hình 2.9 : Gửi tin nhắn.
Chương 3
Hình 3.2 : Giao diện của Capture Hình 3.3: Một project mới
Hình3.4 Môi trường làm việc của orcad capture. Hình 3.5 Thay đổi kích thước bản vẽ.
Hình 3.6: Bảng các gam màu. Hình 3.7: Tab Grid Display Hình 3.8 : Tab Pan and Zoom Hình 3.9: Tab select
Hình 3.10: Tab Miscellaneous: Hình 3.11: Tab Text editor.
Hình 3.12: Bổ sung thêm linh kiện.
Hình 3.13 các bước tạo thêm linh kiện mới. Hình 3.14: Cách tạo chân linh kiện.
Hình 3.15: Chỉnh sửa chân linh kiện
Hình 3.16: Chỉnh sửa tên của chân linh kiện Hình 3.17: Ví dụ về tạo linh kiện mới Hình 3.18: Tạo tên linh kiện.
Hình 3.19: Hoàn chỉnh ATmega32 trên Orcad. Hình 3.20 : Sơ đồ khối nguồn.
Hình 3.21: Khối trung tâm ATmega32. Hình 3.22 : Khối module sim 548c. Hình 3.23: Khối điều khiển thiết bị. Hình 3.24: Khối chân nạp ISP. Hình 3.25: Khối bàn phím. Hình 3.26: Khối SD Card. Hình 3.27: Khối hiển thị LCD
Hình 3.29: Khay cắm sim. Hình 3.30: Bộ MUX 2 kênh. Hình 3.31: Đế giữ mạch. Hình 3.32: Chân test module.
Hình 3.33. Mạch nguyên lý hoàn chỉnh Hình 3.34..Kiểm tra lỗi
Hình 3.35.. Tạo file Netlist Hình 3.36. Thực hiện Layout Hình 3.37. Giao diện Layout Hình 3.38. Tạo thư viện Layout
Hình 3.39. Giao diện lầm việc của Layout Hình 3.40.Thư viện Layout
Hình 3.41. Hình dạng linh kiện trong thư viện Layout Hình 3.42. Tạo tên mới cho linh kiện
Hình 3.43. Thay đổi kích cỡ Hình 3.44. Hình dạng mặt TOP Hình 3.45. Hình dạng mặt BOTTOM Hình 3.46. Hình dạng mạch in hoàn chỉnh Chương 4 Hình 4.1. Sơ đồ khối hệ thống Hình 4.2. Sơ đồ chân ATmega32
Hình 4.3. Cấu trúc bên trong ATmega32 Hình 4.4. Cấu trúc bộ nhớ
Hình 4.5. Hình dạng SIM548c
Hình 4.6.Các thiết bị đi kèm module sim 548c Hình 4.7.Mức làm việc của chân PWMRKEY
Hình 4.8.Dùng chân PWRKEY để tắt ứng dụng GSM Hình 4.9.Kết nối SIM card 6 chân
Hình 4.10.Cấu tạo đế SIM Card
Hình 4.11.Kết nối với chân NETLIGHT
Hình 4.12.Chuẩn giao tiếp nối tiếp của SIM548 Hình 4.13.Sơ đồ LCD 20x4
Hình 4.14.Hình ảnh IC LM2576 Hình 4.15. Cấu tạo của LM2576
Hình 4.16.Sơ đồ ứng dụng 1 của LM2576 Hình 4.17.Sơ đồ ứng dụng 2 của LM2576 Chương 5 Hình 5.1.Mạch thực tế hoàn chỉnh Hình 5.2.Khối Module Hình 5.3. Khối VĐK Hình 5.4.Khối mạch ngắt Hình 5.5.Khối hiển thị
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Chương 2Bảng 2.1 : Các lệnh thiết lập và cài đặt cuộc gọi. Bảng 2.2: Chi tiết các lệnh thiết lập và cài đặt cuộc gọi Bảng 2.3: Lệnh thiết lập và cài đặt cho tin nhắn SMS
Bảng 2.4. Chi tiết các lệnh thiết lập và cài đặt tin nhắn SMS. Bảng 2.5: Các lệnh đặc biệt dành cho SIM548c.
Bảng 2.6:Chi tiết các lệnh đặc biệt dành cho SIM548 Bảng 2.7: Các thông báo lỗi CME
Chương 3
Bảng 3.1: Các phím và chức năng
Bảng 3.2: Ký hiệu các linh kiện tìm kiếm. Hình 3.12: Bổ sung thêm linh kiện. Chương 4
Bảng 4.1. Địa chỉ các chân SRAM Bảng 4.2. Các chân của module
Bảng 4.3.Chi tiết các chân của module SIM548c Bảng 4.4.Thứ tự chân SIM card
Bảng 4.5.Trạng thái chân STATUS Bảng 4.6.Trạng thái chân RI Bảng 4.7.Các chân LCD20x4
