Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
KHOA ĐIỆN TỬ
Bộ môn: Kỹ thuật điện tử
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MÔN HỌC
CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ
ĐIỂN HÌNH
Sinh viên : Nông Ngân Khánh
Lê Thị Thúy Ngân
Nguyễn Thị Hồng Thái
Lớp : K46KDT.01
Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Hoàng Việt

Thái Nguyên – 2014
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
TRƯỜNG ĐHKTCN
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN TỬ
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MÔN HỌC: CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ ĐIỂN HÌNH
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Sinh viên: Nông Ngân Khánh
Lê Thị Thúy Ngân
Nguyễn Thị Hồng Thái
Lớp : K46KDT.01
Ngành : Kỹ Thuật Điện Tử

Ngày giao đề Ngày hoàn thành
1.Tên đề tài : Thiết kế hệ thống báo trộm qua mạng điện thoại.
2. Nội dung thuyết minh tính toán:
- Tìm hiểu về hệ thống báo trộm.
- Thiết kế hệ thống báo trộm.
- Tìm hiểu modul sim
- Phối hợp modul sim với mạch thiết kế.
- Mô phỏng và làm mạch thực.
3. Các bản vẽ, chương trình và đồ thị
- Vẽ sơ đồ nguyên lý của mạch điện thiết kế, kết quả mô phỏng, đồ thị
minh họa hoạt động (nếu cần).
- Viết và giải thích chương trình viết trên thiết bị điều khiển.
TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
TRƯỜNG ĐHKTCN
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN TỬ
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MÔN HỌC: CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ ĐIỂN HÌNH
BỘ MÔN : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Sinh viên: Nông Ngân Khánh
Lê Thị Thúy Ngân
Nguyễn Thị Hồng Thái
Lớp : K46KDT.01
Ngành : Kỹ Thuật Điện Tử
Ngày giao đề Ngày hoàn thành
1.Tên đề tài : Thiết kế hệ thống báo trộm qua mạng điện thoại

2. Nội dung thuyết minh tính toán: Mạch bao gồm các khối sau:
1. Nguồn 5V
2. Modul sim 900
3. Cảm biến chuyển động
4. Khối xử lý trung tâm
5. Hiển thị
6. Chuông báo
TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN



Thái Nguyên, ngày….tháng… năm 20
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký ghi rõ họ tên)
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM



Thái Nguyên, ngày….tháng… năm 20
GIÁO VIÊN CHẤM
(Ký ghi rõ họ tên)
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
MỤC LỤC

4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1
1.1 Giới thiệu đề tài 1
1.2 Ý nghĩa đề tài 1
1.3 Mục đích đề tài 1
1.4 Phân tích đề tài và lý do chọn đề tài 2
1.4.1 Các sản phẩm đã có 2
1.4.2 Các phương án thực hiện: 4
1.4.2.1 Lựa chọn phương án 4
1.4.2.2 Lý do chọn phương án 4
1.4.3 Giới hạn đề tài 4
CHƯƠNG 2:NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 5
2.1 Sơ đồ khối của mô hình 5
2.1.1 Chức năng của các phần tử trong sơ đồ 5
2.2 Lựa chọn linh kiện 6
2.2.1 Khối điều khiển 6
2.2.2 Thiết bị hiển thị 7
2.2.3 Khối nhập dữ liệu 7
2.2.4 Thiết bị phát hiện chuyển động 8
2.3 Các linh kiện sử dụng trong mạch điện 9
2.3.1 Giới thiệu modul SIM900 9
2.3.1.1 Modul SIM là gì? 9
2.3.1.2 Modul SIM900 9
2.3.1.3 Đặc điểm của modul SIM900 9
2.3.1.4 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân 11
2.3.1.5 Khảo sát tập lệnh AT của modul SIM900 12
2.3.2 Tổng quan về vi điều khiển PIC16F877A 15
2.3.2.1 Tổng quan về PIC 15
2.3.2.2 Giới thiệu về PIC 16F877A 16
2.3.3 Cảm biến chuyển động – PIR 20

2.3.4 Khối hiển thị LCD 23
2.3.4.1 Hình ảnh thực tế 23
2.3.4.2 Sơ đồ chân LM016L: 23
2.3.4.3 Chức năng các chân của LCD 24
2.3.4.4 Sơ đồ khối của LCD LM 016L 26
2.3.5 Keypad 4X4 27
2.4 Mô phỏng mạch chống trộm dùng modul sim 29
2.4.1 Khởi động hệ thống 29
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
2.4.2 Khi có người đi vào vùng cảm biến ( khi 2 cảm biến tác động) 30
2.5 Nguyên lý của mạch diện 31
2.6 Chương trình thực hiện 31
2.6.1 Lưu đồ thuật toán 31
2.6.2 Chương trình 33
2.7 Mạch nguyên lý 50
2.8 Mạch in 51
2.8.1 Hình ảnh 3D mặt sau 51
2.8.2 Hình ảnh 3D mặt trước 52
2.8.3 Mạch in 53
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 54
3.1 Kết quả thực hiện 54
3.2 Hướng phát triển đề tài 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO 56
MỤC LỤC SƠ ĐỒ
4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1
1.1 Giới thiệu đề tài 1
1.2 Ý nghĩa đề tài 1

1.3 Mục đích đề tài 1
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
1.4 Phân tích đề tài và lý do chọn đề tài 2
1.4.1 Các sản phẩm đã có 2
Hình 1.2. Mạch báo trộm bằng lazer 3
1.4.2 Các phương án thực hiện: 4
1.4.2.1 Lựa chọn phương án 4
1.4.2.2 Lý do chọn phương án 4
1.4.3 Giới hạn đề tài 4
CHƯƠNG 2:NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 5
2.1 Sơ đồ khối của mô hình 5
Hình 2.1. Sơ đồ khối của mạch chống trộm sử dụng moodul sim 900 5
2.1.1 Chức năng của các phần tử trong sơ đồ 5
2.2 Lựa chọn linh kiện 6
2.2.1 Khối điều khiển 6
2.2.2 Thiết bị hiển thị 7
2.2.3 Khối nhập dữ liệu 7
2.2.4 Thiết bị phát hiện chuyển động 8
2.3 Các linh kiện sử dụng trong mạch điện 9
2.3.1 Giới thiệu modul SIM900 9
2.3.1.1 Modul SIM là gì? 9
2.3.1.2 Modul SIM900 9
2.3.1.3 Đặc điểm của modul SIM900 9
Hình 2.2. Modul SIM900 9
2.3.1.4 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân 11
Hình 2.3. Sơ đồ chân của modul SIM900 11
2.3.1.5 Khảo sát tập lệnh AT của modul SIM900 12
2.3.2 Tổng quan về vi điều khiển PIC16F877A 15

2.3.2.1 Tổng quan về PIC 15
2.3.2.2 Giới thiệu về PIC 16F877A 16
a. Sơ đồ chân 16
Hình 2.4. Ảnh thực tế PIC16F877A 16
Hình 2.5. Sơ đồ chân của PIC16F877A 17
b. Các thông số của PIC 16F877A 17
c. Cổng xuất nhập (I/O port) 18
2.3.3 Cảm biến chuyển động – PIR 20
Hình 2.9. Bộ cảm biến chuyển động – PIR 21
Hình 2.10. Nguyên lý phát hiện chuyển động ngang của nguồn thân nhiệt 21
Hình 2.11. Thân nhiệt chưa vào vùng cảm biến 22
2.3.4 Khối hiển thị LCD 23
2.3.4.1 Hình ảnh thực tế 23
Hình 2.13. LCD 23
2.3.4.2 Sơ đồ chân LM016L: 23
Hình 2.14. Sơ đồ chân LCD 24
2.3.4.3 Chức năng các chân của LCD 24
2.3.4.4 Sơ đồ khối của LCD LM 016L 26
Hình 2.15. Sơ đồ khối của LCD 26
2.3.5 Keypad 4X4 27
Hình 2.16. Sơ đồ cấu trúc keypad 4X4 27
Hình 2.17. Mô hình thật của Keypad 4X4 28
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
2.4 Mô phỏng mạch chống trộm dùng modul sim 29
2.4.1 Khởi động hệ thống 29
Hình 2.18. Khởi động hệ thống 29
2.4.2 Khi có người đi vào vùng cảm biến ( khi 2 cảm biến tác động) 30
Hình 2.19. Khi có người đi vào vùng cảm biến 30

2.5 Nguyên lý của mạch diện 31
2.6 Chương trình thực hiện 31
2.6.1 Lưu đồ thuật toán 31
Hình 2.20. Lưu đồ thuật toán 32
2.6.2 Chương trình 33
2.7 Mạch nguyên lý 50
Hình 2.21. Mạch nguyên lý 50
2.8 Mạch in 51
2.8.1 Hình ảnh 3D mặt sau 51
Hình 2.22. Mạch in 3D mặt sau 51
2.8.2 Hình ảnh 3D mặt trước 52
Hình 2.23. Mạch in 3D mặt trước 52
2.8.3 Mạch in 53
Hình 2.24. Mạch in 53
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 54
3.1 Kết quả thực hiện 54
3.2 Hướng phát triển đề tài 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO 56
LỜI MỞ ĐẦU

Trong xu hướng phát triển không ngừng của nền công nghệ những thập
kỷ qua, công nghệ điện tử cũng ngày càng phát triển vượt bậc. Các vi mạch
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
với khả năng tích hợp ngày càng lớn, tốc độ xử lý được tăng cao, chính xác
hơn và giá thành rẻ hơn. Ban đầu, các IC được chế tạo với những chức năng
chuyên dụng, dần dần yêu cầu một linh kiện đa năng ra đời. Vi xử lý là một
linh kiện cho phép hoạt động theo một chương trình mà người sử dụng đặt ra,
được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực.

Đời sống xã hội ngày một thay đổi, bên cạnh những tiến bộ thì các vấn
đề cũng nảy sinh ngày càng nhiều, đặc biệt là khi quy mô hoạt động của tổ
chức được mở rộng. Trong nhiều trường hợp, việc quản lý trở nên vô cùng
khó khăn khi số lượng quản lý quá lớn, làm cho hoạt động bị đình trệ, mất
nhiều thời gian mà lại không hiệu quả. Do vậy, một hệ thống tự động điều tiết
sẽ giúp cho con người dễ dàng hơn trong việc giám sát, đảm bảo tính công
bằng, và đặc biệt là sự tiến bộ trong các hoạt động xã hội.
Bằng một ý tưởng có tính ứng dụng cao ngoài thực tế, chúng em lựa
chọn đề tài “Thiết kế hệ thống báo trộm qua mạng điện thoại”. Hệ thống
có khả năng tự động cảnh báo bằng chuông khi có trộm. Đây là hệ thống được
ứng dụng ở các nhà kho, ngân hàng, nó còn cảnh báo cho cư dân trong tòa
nhà … nơi mà cần hệ thống bảo mật tốt mỗi ngày.Ngoài ra, hệ thống này là
giải pháp tốt cho các thiết bị cần bảo mật ở các công ty, bệnh viện, cơ quan
hành chính, cơ quan thuế và hải quan, các công ty bảo hiểm, ngân hàng và
chứng khoán, các trung tâm dịch vụ, nhà ga bến xe… Dưới sự kiểm soát của
hệ thống này, quá trình bảo mật sẽ trở nên tốt hơn và hiệu quả hơn.
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tốt đề tài này chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo
Nguyễn Hoàng Việt, người đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ chúng em theo đúng
thời gian và đúng hướng. Những kiến thức thu nhặt được trong quá trình
nghiên cứu đề tài, phần nhiều được thầy hướng dẫn đều rất có ích, giúp chúng
em hiểu rõ hơn, nắm chắc hơn một số vấn đề cơ bản, đồng thời sẽ giúp ích
chúng em trong con đường học tập và nghiên cứu sau này cũng như trong
tương lai. Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn thư viện trường ĐH Kĩ
Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên đã cung cấp rất nhiều tài liệu, giáo trình
quan trọng giúp chúng em thu thập và hệ thống kiến thức để hoàn thành đề

tài. Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn đến các trang web như
www.dientuvietnam.net ,minhdt, Đã cho chúng em rất nhiều kiến thức phục
vụ đề tài và hoàn thành tốt dược đề tài này. Do thiếu kiến thức chuyên môn và
thiếu kinh nghiệm thực tế nên đề tài của chúng em còn nhiều hạn chế. Rất
mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Giới thiệu đề tài
Như chúng ta đã biết, trong thời gian gần đây tình trạng trộm cắp đã trở
nên tinh vi và phổ biến tại Việt Nam. Các vụ việc trên không những gây thiệt
hại lớn về tiền, tài sản của các gia đình, tạo ra sự lo lắng cho nhiều người, mà
còn ảnh hưởng đến trật tự an toàn xã hội. Sau hàng loạt vụ việc trên nhiều gia
đình đã có biện pháp tăng cường lắp đặt các hệ thống báo trộm cho gia đình.
Tuy nhiên những biện pháp đó đôi khi cũng không phát huy được nhiều tác
dụng.
Từ những yêu cầu thực tế đó, những đòi hỏi ngày càng cao của cuộc
sống, cộng với sự hợp tác, phát triển mạnh mẽ của mạnh di động nên chúng
em đã chọn đề tài “Hệ Thống Báo Trộm Ứng Dụng Modul Sim 900” nhằm
đáp ứng được nhu cầu giám sát điều khiển từ xa bằng điện thoại di động và
góp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện đại của gia đình và toàn xã hội.
1.2 Ý nghĩa đề tài
Ngày nay đi cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, việc bảo
mật đã trở nên quen thuộc và thông dụng đối với người dân Việt Nam. Tuy
nhiên trong thời gian gần đây tình trạng trộm cắp, đục phá các gia đình, cơ
quan… diễn ra thường xuyên không những ảnh hưởng tới tài sản, uy tín của
các công ty mà còn ảnh hưởng đến an ninh trật tự xã hội.
Từ những nhu cầu thực tế đó, chúng em muốn đưa ra giải pháp thiết kế

một hệ thống giám sát, điều khiển an ninh cho các gia đình, cơ quan thông
qua tin nhắn SMS, đề tài lấy cơ sở là tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị.
Việc sử dụng tin nhắn SMS để điểu khiển thiết bị có những thuận lợi là tiết
kiệm chi phí, mang tính cạnh tranh và cơ động cao (nghĩa là chỗ nào có phủ
sóng mạng điện thoại di động ta cũng đều có thể điều khiển thiết bị được).
Ngoài ra, sản phẩm của đề tài này có tính mở, có thể áp dụng cho nhiều đối
tượng khác nhau trong dận dụng cũng như trong công nghiệp.
1.3 Mục đích đề tài.
Để tài được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng
những kiến thức đã học trong nhà trường để “Thiết kế hệ thống báo trộm
qua mạng điện thoại”. Hệ thống tích hợp modul điều khiển giám sát trung
tâm và modul báo động (cảnh báo) cùng các modul tiện ích khác. Với modul
báo động, hệ thống sử dụng cảm biến chuyển động để gửi thông tin dữ liệu về
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
1
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
bộ xử lý trung tâm khi có tác động của đối tượng bên ngoài (có tác động bất
hợp pháp). Qua xử lý, dữ liệu sẽ được gửi về thiết bị đầu cuối (mobile) để báo
cho biết có tác động của đối tượng bên ngoài (có tác động bất hợp pháp).
Modul điều khiển giám sát có chức năng điều khiển và giám sát.
1.4 Phân tích đề tài và lý do chọn đề tài
1.4.1 Các sản phẩm đã có
a/ Mạch chống trộm dùng hồng ngoại:
- Ưu điểm: khá hiệu quả chi phí thấp thiết kế và thi công đơn giản, sử
dụng các linh kiện quen thuộc.
- Khuyết điểm: dễ bị nhiễu độ ổn định không cao tín hiệu điều khiển yếu
trong môi trường xuất hiện nhiều sóng gần với hồng ngoại.
Hình 1.1: Mạch báo trộm bằng hồng ngoại
- Phân tích hoạt động: Mạch phát là mạch dao động tạo xung vuông

dùng IC 555, hoạt động với chu kỳ T=ln2.(1+2.20).(10^3).0.001.(10^-
6)=2.84.10^-5 (s). Khi có xung ra ở chân 3 thì led phát hồng ngoại sẽ
sáng. Mạch thu gồm 1 mắt thu hồng ngoại, khi có ánh sáng hồng ngoại
chiếu vào thì sẽ tạo tín hiệu ra chân 3, tín hiệu qua transistor T1
khuếch đại, đảo đưa vào chân 2 (Trigger) của IC 555. IC 555 được
mắc theo kiểu phát hiện không có xung, nghĩa là nếu chân 2 không có
tín hiệu ( khi tia hồng ngoại bị người đi qua chặn lại không đến được
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
2
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
mắt thu) sau 1 khoảng thời gian thì chân 3 (output) sẽ lên mức cao, tạo
tín hiệu đưa vào IC UM66 (đây là IC nhạc có 3 chân), sau đó tín hiệu
từ IC ra đưa vào transistor T2 khuếch đại rồi đưa ra loa.
b/ Mạch chống trộm dùng Laser:
- Ưu điểm: Tín hiệu mạnh Độ chính xác cao Ít bị nhiễu
- Khuyết điểm: Chi phí cao Có thể bị phát hiện trong môi trường quá tối
Hình 1.2. Mạch báo trộm bằng lazer
- Phân tích hoạt động: Led2 ở đây là modul phát laser. LDR là quang
trở. Bình thường, tia laser từ modul laser được chiếu thẳng qua quang
trở làm trị số điện trở của quang trở nhỏ, không đủ phân cực cho
transistor Q2 dẫn, Q2 tắt làm cho transistor Q3 dẫn, tín hiệu từ cực C
của transistor Q3 được đưa đến chân 2 (Trigger) của IC 555. Vì Q3
dẫn nên cực C của Q3 sẽ ở mức thấp, chân 2 của IC 555 không có tín
hiệu nên chân 3 (output) của IC cũng không có tín hiệu ra. Khi có
người đi qua chắn ngang đường đi của tia laser, quang trở không có
ánh sáng chiếu vào nên trị số lớn, phân cực cho Q2 dẫn làm Q3 tắt, cực
C của Q3 lên mức cao, đưa tín hiệu đến chân 2 của IC 555, IC 555
trong trường hợp này là một mạch dao động tạo xung vuông (có biến
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt

3
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
trở để chỉnh chu kỳ xung vuông tạo ra) nên khi có tín hiệu vào chân 2
thì sẽ tạo ra xung vuông ở ngõ ra chân 3. Tín hiệu được đưa đến IC
HT2860 ( là loại IC có các ngõ vào cài đặt để lựa chọn các loại âm
thanh nạp sẵn trong IC) sau đó tín hiệu được đưa qua Transistor Q4
khuếch đại rồi phát ra loa.
1.4.2 Các phương án thực hiện:
Có nhiều phương án thực hiện như dùng hồng ngoại, dùng laser, sử
dụng mạch cảm biến PIR để phát hiện người hay vật chuyển động trong
phạm vi nhất định.
1.4.2.1 Lựa chọn phương án
Sử dụng hai cảm biến PIR để phát hiện người hay vật chuyển động sau
đó kết nối với modul sim báo cho người sử dụng biết có trộm đột nhập.
1.4.2.2 Lý do chọn phương án
 đơn giản
 dễ lắp đặt độ nhạy cao phạm vi tác dụng rộng
 có nhiều ưu điểm hơn các phương án trên do:
 Nếu sử dụng tia laser: dễ bị phát hiện trong khi trời tối, chi phí
cao
 Nếu sử dụng tia hồng ngoại : dễ bị nhiễu, độ ổn định không cao,
tín hiệu điều khiển yếu trong môi trường xuất hiện nhiều sóng
gần với hồng ngoại.
 Sử dụng modul sim: điều khiển đơn giản hiệu quả, tiện lợi cho
người sử dụng dù ở xa hay ở gần đều có thể điều khiển và biết
được có người đột nhập hay không chỉ cần có phủ sóng điện
thoại di động . Hệ thống có khả năng tự động cảnh báo bằng
chuông và thông báo cho người dùng biết khi có trộm.
1.4.3 Giới hạn đề tài

- Chỉ sử dụng được ở vùng có phủ sóng điện thoại di động.
- Tác động được trong vùng cảm biến.
- Thông tin truyền đi sẽ bị nhiễu hoặc chậm trễ do mạng di động ( có thể do
ngẽn mạng).
- Chỉ sử dụng cho một cửa ra vào.
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
4
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
CHƯƠNG 2:NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
2.1 Sơ đồ khối của mô hình
Hình 2.1. Sơ đồ khối của mạch chống trộm sử dụng moodul sim 900
2.1.1 Chức năng của các phần tử trong sơ đồ
 Khối xử lý trung tâm: Có nhiệm vụ gửi nhận dữ liệu với Modul Sim900
một cách liên tục. Khối này chỉ có PIC 16F877A, điều khiển mọi hoạt
động của hệ thống, gửi tin nhắn đến điện thoại người dùng nếu có trộm
báo ra chuông báo, nhận tin nhắn tắt chuông từ người dùng.
 Khối cảm biến: Phát hiện có trộm, khi có trộm cảm biến ở mức logic 1
hoặc mức 0
 Modul sim 900: Có chức năng như một điện thoại di động để kết nối
với vi điều khiển. Nó được đặt cố định và thường xuyên kết nối với vi
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
5
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
điều khiển. Khi người sử dụng nhắn một tin nhắn SMS có nội dung là
một lệnh yêu cầu điều khiển thiết bị, nó sẽ nhận tin nhắn và được xử lý
bởi câu lệnh điều khiển được lập trình và được nạp vào vi điều khiển.
 Bàn phím: Cài đặt dữ liệu: số điện thoại, mật khẩu, số nhà…
 Hiển thị: Có chức năng hiển thị cho người sử dụng biết có người lạ đột

nhập và để cài đặt dữ liệu
 Chuông báo: Có chức năng phát ra âm thanh khi có người lạ đột nhập
 Khối nguồn: Cung cấp cho khối IN/OUT hoạt động gồm 2 loại nguồn
5V và 9V
2.2 Lựa chọn linh kiện
Trong hệ thống ta có thể thiết kế với nhiều loại linh kiện khác nhau, và
trong từng khối ta cũng có nhiều lựa chọn khác nhau:
2.2.1 Khối điều khiển
Có thể sử dụng các loại VĐK như AVR, 8051, ARM, PIC mà có khả
năng đáp ứng cho việc thực hiện các phép tính toán ( + - * / ) đáp ứng yêu
cầu của bài toán.
Tính năng của một số VĐK điển hình :
 Vi điều khiển AVR
AVR là VDK do hãng Atmel sản xuất, là chip VĐK 8 bit với cấu trúc tập lệnh
đơn giản.AVR có các tính năng cơ bản sau:
+ Có thể sử dụng xung clock lên đến 16MHz, hoặc sử dụng xung clock nội
lên đến 8MHz.
+ Bộ nhớ chương trình Flash có thể lập trình lại nhiều lần và dung lượng lớn,
có SRAM lớn, và đặc biệt có bộ nhớ lưu trữ lập trình được EEPROM.
+ Nhiều ngõ vào ra (I/O port) 2 hướng.
+ Các bộ chuyển đổi Analog – Digital với độ phân giải 10 bit.
+ Giao diện nối tiếp UASRT ( thích hợp với chuẩn RS232)
 Vi điều khiển 8051
Vi điều khiển 8051 do hãng intel sản xuất, ra đời đầu tiên vào năm 1980, nó
là vi điều khiển đầu tiên của họ MCS-51.
Các tính năng cơ bản của 8051 như sau:
+ 8kB bộ nhớ chương trình.
+ Dao động bên ngoài với thạch anh < 24MHz.
+ 4 port xuất nhập.
+ 3 Timer/counter 16 bit.

GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
6
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
+ Nạp chương trình song song hoặc nối tiếp.
 Vi điều khiển ARM
ARM là một loại cấu trúc VXL 32-bit kiểu RISC được sử dụng rộng rãi trong
các thiết kế nhúng.
 Tuy nhiên trong hệ thống này lựa chọn PIC 18F877A là tối ưu nhất vì :
- Họ vi điều khiển này có thể dễ dàng mua trên thị trường.
- Tính phổ biến cao.
- Giá thành hợp lí.
- Có đầy đủ các tính năng của một vi điều khiển hoạt động độc lập.
- Sự hỗ trợ của nhà sản xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình, ngôn
ngữ lập trình khá phổ biến.
- Không quá phức tạp trong lập trình.
- Lập trình trên LCD đơn giản hơn nhiều so với 8051.
-ARM có giá thành cao và lãng phí tài nguyên vì ARM là loại chíp cao cấp
có khả năng thực hiện công việc lớn hơn như thế nhiều lần.
2.2.2 Thiết bị hiển thị
Có thể sử dụng rất nhiều thiết bị hiển thị có khả năng đáp ứng cho hệ
thống này như: LED 7 thanh, LED ma trận, LED đơn, LCD, hay thậm chí là
màn hình máy tính. Đặc điểm và tính năng một số thiết bị hiển thị:
 LED 7 thanh: Thiết bị này có thể hiển thị một cách rõ ràng, giá thành
rẻ, tuy nhiên số kí tự hiển thị bị hạn chế. Nếu dùng cho hệ thống này thì
phải cần rất nhiều LED và kích thước sẽ rất lớn.
 LED đơn: Đây cũng là thiết bị hiển thị tuy nhiên không thể dùng chi hệ
thống vì sẽ cần rất nhiều LED cho hệ thống và kích thước của hệ thống
sẽ rất lớn.
 LCD LM016L: Đây là thiết bị hiển thị có độ phân giải cao, hiển thị kết

quả rõ ràng, giá thành không quá đắt. Vì thế nó là thiết bị đáp ứng cho
hệ thống này là tốt nhất.
2.2.3 Khối nhập dữ liệu.
Có thể sử dụng các thiết bị mà có khả năng nhập dữ liệu từ bên ngoài
như KEYPAD, ma trận nút bấm, hay bàn phím máy tính
KEYPAD là một "thiết bị nhập" chứa các nút nhấn cho phép người dùng
nhập các chữ số, chữ cái hoặc ký hiệu vào bộ điều khiển. KEYPAD không
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
7
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
chứa tất cả bảng mã ASCII như keyboard và vì thế KEYPAD thường được
tìm thấy trong các thiết bị chuyên dụng.
2.2.4 Thiết bị phát hiện chuyển động
 Tia hồng ngoại :
• Ưu điểm :
- Chi phí thấp
- Thiết kế và thi công đơn giản, sử dụng các linh kiện quen
thuộc.
• Nhược điểm:
- Dễ bị nhiễu
- Độ ổn định không cao
- Tín hiệu điều khiển yếu trong môi trường xuất hiện nhiều
sóng gần với hồng ngoại.
 Tia lazer:
• Ưu điểm:
- Tín hiệu mạnh
- Độ chính xác cao
- Ít bị nhiễu
• Nhược điểm:

- Chi phí cao
- Có thể bị phát hiện trong môi trường quá tối
 Cảm biến chuyển động PIR
• Ưu điểm:
- Đơn giản, dễ lắp đặt
- Độ nhạy cao
- Phạm vi tác động rộng
• Nhược điểm:
- Chi phí cao
Như vậy hệ thống sẽ sử dụng các linh kiện cơ bản sau:
+ PIC 16F877A
+ LCD1 LM016L
+ KEYPAD 4×4
+ Modul SIM900
+ Cảm biến chuyển động PIR
+ Còi hú 12V
+ Rơle 5V/220 – 10A
Và một số linh kiện khác như: tụ điện, thạch anh, điện trở
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
8
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
2.3 Các linh kiện sử dụng trong mạch điện
2.3.1 Giới thiệu modul SIM900
2.3.1.1 Modul SIM là gì?
Các modul được sử dụng từ những ngày đầu của sự ra đời máy tính.
Modul được hình thành từ modulator và demodulator. Định nghĩa đặc trưng
này cũng giúp ta hình dung được phần nào về thiết bị này sẽ làm gì.
Modul SIM là một module không dây, nó có thể làm việc cùng với mạng
điện thoại di động GMS. Hoạt động của modul Wireless giống như của

module quay số. Điểm khác nhau chính là module quay số thì truyền và nhận
dữ liệu thông qua một đường dây điện thoại cố định trong khi đó Modul
Wireless thì ghi và nhận dữ liệu thông qua sóng Radio. Giống như một điện
thoại di động GMS, Modul SIM yêu cầu một thẻ sim với một sóng mang
Wireless để hoạt động. Các modul SIM còn hỗ trợ một bộ lệnh AT mở rộng.
Những lệnh AT mở rộng này được định nghĩa trong các chuẩn của GMS.
2.3.1.2 Modul SIM900
Modul SIM900 là một trong những loại modul SIM nhưng nó được nâng
cấp cao hơn ở chỗ: Có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn so với các module
SIM khác. Nó sử dụng công nghệ GMS/GPRS hoạt động ở các băng tần
900Mhz, 1800Mhz và 1900 Mhz.
2.3.1.3 Đặc điểm của modul SIM900
Hình 2.2. Modul SIM900
+ Nguồn cung cấp khoảng 3.4v-4.5v
+ Băng tần:
• Băng tần hoạt động là 900Mhz, 1800Mhz và 1900Mhz, SIM900 có thể
tự động tìm kiếm các băng tần.
• Phù hợp với GSM Pha 2/2+.
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
9
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
+ Kết nối GPRS
• GPRS có nhiều rãnh loại 8 (lựa chọn).
• GPRS có nhiều rãnh loại 10 (tự động).
+ Giới hạn nhiệt độ
• Bình thường: -30 tới +70 .
• Hạn chế: -35 tới -30 và +70 tới +80 .
+ Dữ liệu GPRS
• GPRS dữ liệu tải xuống: Max 85.6 kbps.

• GPRS dữ liệu up lên: Max 42.8 kbps.
• SIM900 hỗ trợ giao thức PAP, kiểu sử dụng kết nối PPP.
• SIM900 tích hợp giao thức TCP/IP.
+ CSD
• Tốc độ truyền dẫn CSD:2;4;6;8;9;14 KPPS.
• Hỗ trợ USSD.
+ SMS
• Text and PDU mode.
• Bộ nhớ SMS: SIM, Card.
+ FAX
• Nhóm 3 loại 1.
+ SIM Card
• Hỗ trợ SIM Card: 1.8v; 3v.
+ Anten ngoài
• Kết nối thông qua anten ngoài 500km hoặc đế Anten.
+ Âm thanh
• Dạng mã hóa âm thanh.
• Mức chế độ (ETS 06.20).
• Toàn bộ chế độ (ETS 06.10).
• Toàn bộ chế độ tăng cường (ETS 06.50/06.06/06.80).
• Loại bỏ tiếng dội.
+ Giao tiếp nối tiếp và sự ghép nối
• Cổng nối tiếp: 7 cổng nối tiếp (ghép nối).
• Cổng kết nối có thể sử dụng với CSD Fax, GPRS và gửi lệnh
ATCommand tới module điều khiển.
• Cổng nối tiếp có thể sử dụng chức năng giao tiếp.
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
10
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học

• Hỗ trợ tốc độ truyền 1200 bps tới 115200 bps.
• Cổng hiệu chỉnh lỗi: 2 cổng nối tiếp TXD và RXD.
• Cổng hiệu chỉnh lỗi chỉ sử dụng sửa lỗi.
+ SIM Application Toolkit
• Hỗ trợ SAT loại GSM 11, 14 bản 99.
+ Đồng hồ thời gian thực
• Người dùng cài đặt
+ Times function
• Lập trình thông qua AT Command.
+ Đặc tính vật lý ( đặc điểm)
• Kích thước 50 0.15 x 33 0.15 x 7.7 0.3 mm.
2.3.1.4 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân
Hình 2.3. Sơ đồ chân của modul SIM900
• Chân 55,56,57: Ba chân để kết nối tới nguồn cung cấp, nguồn cung cấp
của SIM900 là nguồn đơn VBAT là 3,4v – 4,5v.
• Chân 17,18,29,39,45,46,53,54,58,61,62,63,64,65: Chân mass.
• Chân 25 (ADC): Chân vào của bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự
sang số.
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
11
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
• Chân 26 (VRTC): Dòng cấp cho chân RTC khi không có pin trong hệ
thống.
• Chân 15 (VCC_EXT): Nguồn 2,93v từ mạch ngoài, bằng cách đo chan
này ta có thể biết Module đang bật hay tắt. Khi điện áp thấp thì Module
tắt. Ngược lại điện áp cao là Module đang bật.
• Chân 52 (NETLIGHT): Đầu ra dùng để chỉ báo mạng kết nối được
Module.
• Chân 17 (PWRKEY): Chân này dùng để điểu khiển Module bật/tắt.

• Chân 40,41,42,43,44 (KBC): Bàn phím.
• Chân 66 (STATUS): Báo tình trạng công việc.
• Chân 30 (SIM_VCC): Nguồn cung cấp cho thẻ SIM.
• Chân 33 (SIM_RST): Chân Reset cho mạch SIM.
• Chân 31 (SIM_DATA): Đầu ra dữ liệu chân SIM.
• Chân 32 (SIM_CLK): Chân Clock của SIM.
• Chân 34 (SIM_PRESENCE): Chân dò tìm mạng.
• Chân 37 (DCD): Dò tìm sóng mang.
• Chân 3 (DTR): Chân đầu cuối dữ liệu, báo đầu cuối dữ liệu sẵn sàng.
• Chân 10 (RXD): Chân nhận dữ liệu.
• Chân 9 (TXD): Chân truyền dữ liệu.
• Chân 8 (RTS): Yêu cầu gửi, hoạt động khi module gửi dữ liệu (chuyển
sang trạng thái hoạt động khi sẵn sàng gửi dữ liệu).
• Chân 7 (CTS): Xóa để gửi, hoạt động khi module nhận dữ liệu (báo cho
thiết bị truyền đã sẵn sàng nhận dữ liệu).
• Chân 4 (RI): Báo chuông cho biết là thiết bị thu đang nhận tín hiệu
rung chuông.
• Chân 28 (DBG RXD): Đầu ra dùng để điều chỉnh trong nhận dữ
liệu.
• Chân 27 (DBG TXD): Đầu ra dùng để điều chỉnh trong truyền dữ
liệu.
• Chân 21 (SPK1P), 22 (SKP1N): Chân Output, kết nối Speaker.
• Chân 19 (MIC1P), 20 (MIC1N): Chân Input, kết nối Microphone.
2.3.1.5 Khảo sát tập lệnh AT của modul SIM900
Chuẩn RS232 mô tả một kênh truyền thông với bộ kết nối 9 chân, nó
được thiết kế để thực thi quá trình truyền/nhận các lệnh đến modul được kết
nối với nó. Thao tác này bao gồm cả các lệnh quay một số điện thoại nào đó.
Thế nên nhất thiết phải có một phương pháp được thiết lập nhằm sử dụng
kênh dữ liệu hiện tại để không chỉ truyền dữ liệu từ một điểm đầu cuối này tới
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt

12
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
một điểm đầu cuối khác mà nó còn nhắm tới module duy nhất. Dennis Hayes
đã đưa ra giải pháp cho vấn đề này trong năm 1977. Module thông minh
(Smartmodem) của ông sử dụng chuẩn truyền thông RS232 đơn giản kết nối
tới một máy tính để truyền cả câu lệnh và dữ liệu. Bởi vì mỗi lệnh bắt đầu với
chữ AT trong chữ Attention nên ngôn ngữ điều khiển được định nghĩa bởi
Hayes nhanh chóng được biết đến với tên là bộ lệnh Hayes AT. Chính vì sự
đơn giản và khả năng thực thi với chi phí thấp của nó, bộ lệnh Hayes AT
nhanh chóng được sử dụng phổ biến trong các module của các nhà sản xuất
khác nhau. Khi chức năng và độ tích hợp của các module ngày càng tăng
cùng thời gian, nên làm cho ngôn ngữ Hayes AT ngày càng phức tạp. Vì thế
mỗi nhà sản xuất module đã nhanh chóng sử dụng quy tắc riêng cho loại
module của mình trên nền tảng tập lệnh AT này. Ngày nay bộ lệnh AT bao
gồm cả các lệnh về dữ liệu, fax, voice và các truyền thông SMS.
Các lệnh AT là các hướng dẫn được sử dụng để điều khiển một module.
AT là một cách viết gọn của chữ Attention. Mỗi dòng lệnh của nó bắt đầu với
“AT” hay “at”. Đó là lý do tại sao các lệnh modem được gọi là các lệnh AT.
Nhiều lệnh của nó được sử dụng để điều khiển các modem quay số sử dụng
dây nối, chẳng hạn như ATD(Dial), ATA(Answer), ATH(Hool control) và
ATO(Return to online data state), ngoài ra tập lệnh AT còn hỗ trợ các
GSM/GPRS và điện thoại di động.
Bên cạnh bộ lệnh AT thông dụng này, các modul GSM/GPRS và các
điện thoại di động còn được hỗ trợ bởi một bộ lệnh AT đặc biệt đối với công
nghệ GSM. Nó bao gồm các lệnh liên quan đến SMS như AT+CMGS (gửi tin
nhắn SMS), AT+CMSS (gửi tin nhắn SMS từ một vùng lưu trữ), AT+CMGL
(chuổi liệt kê các tin nhắn SMS) và AT+CMGR (đọc tin nhắn SMS)… Với
các lệnh AT mở rộng này, chúng ta có thể thực hiện một số thao tác sau:
 Đọc, viết, xóa tin nhắn.

 Gửi tin nhắn SMS.
 Kiểm tra chiều dài tín hiệu.
 Kiểm tra trạng thái sạc pin và mức sạc của pin.
 Đọc, viết và tìm kiếm về các mục danh bạ.
Số tin nhắn SMS có thể được thực thi bởi một modul SMS trên 1 phút
thì rất thấp, nó chỉ khoảng từ 6 đến 10 tin nhắn SMS trên 1 phút.
a. Các lệnh khởi tạo Modul GSM SIM900
• Lệnh AT<cr>
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
13
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
 Nếu lệnh thực hiện được thì trả về:
OK
Và 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> lệnh chọn chế độ nhắn tin
 Nếu lệnh thực hiện được thì trả về:
OK
<mode>: 0 dạng dữ liệu PDU
1 dạng dữ liệu kiểu text
 Nếu lệnh không thực hiện được thì trả về dạng:
CMS ERROR <err>
• Lệnh AT&W [<n>]
 Nếu lệnh thực hiện được thì trả về:
OK
Và lưu cấu hình cho GSM Modul SIM900.
 Nếu lệnh không thực hiện được thì trả về dạng:
CMS ERROR <err>

• Lệnh ATE[<value>]
 Nếu lệnh thực hiện được thì trả về:
OK
<value> 0 tắt chế độ Echo
1 bật chế độ Echo
 Nếu lệnh không thực hiện được thì trả về dạng:
CMS ERROR <err>
b. Các lệnh xử lý cuộc gọi
• Lệnh quay số: ATD<cr>
• Lệnh nhấc máy: ATA<cr>
• Lệnh bỏ cuộc gọi: ATH<cr>
c. Các lệnh về SMS
• Lệnh xóa tin nhắn: AT+CMGD
• Lệnh đọc tin nhắn: AT+CMGR=<index>[,mode] <cr>
<index>: Số nguyên, đó là vị trí ngăn nhớ chứa tin nhắn cần đọc.
<mode>: 1 đọc và thay đổi trạng thái của tin nhắn sau khi đọc.
0 đọc bình thường.
• Lệnh gửi tin nhắn SMS: AT+CMGS
• Lệnh viết tin nhắn rồi lưu vào ngăn nhớ: AT+CMGW
• Lệnh gửi tin nhắn từ một ngăn nhớ nào đó:
AT+CMSS=<index>[,<da>[,<toda>]]
• Lệnh báo hiệu tin nhắn mới:
AT+CNMI= [<mode>[,<mt>[,<bm>[,<ds>[,<bfr>]]]]]
d. Các lệnh về GPRS
• AT+CGATT: lệnh gán hay tách thiết bị khỏi GPRS.
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
14
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Đồ Án Môn
Học
• AT+CGDCONT: định nghĩa dạng PDP.

• AT+CGQMIN: chất lượng dịch vụ ở mức thấp nhất.
• AT+CGQREQ: chất lượng dịch vụ.
• AT+CGDATA: trạng thái dữ liệu vào.
• AT+CGREG: tình trạng đăng ký của mạng.
• AT+CGCOUNT: đếm gói dữ liệu vào.
e. Một số lệnh khác
• Lệnh nghỉ: AT+CFUN
• Lệnh chuyển từ chế độ nghỉ sang chế độ hoạt động bình thường:
AT+CFUN
• Lệnh Reset mode: ATZ <cr>
OK
• Lệnh tắt chế độ echo: ATE0 <cr>
Trên đây là những kiến thức cơ bản nhất về Modul SIM900 và tập lệnh
AT của SIM900. Để có thể sử dụng hết các chức năng của SIM900 ta phải có
một quá trình tìm hiểu lâu dài kỹ lưỡng. Tuy nhiên, trong khuôn khổ của đồ
án chúng em chỉ tập trung vào nghiên cứu một số tính năng chính của
SIM900 nhứ cách khởi tạo cho SIM900, cách nhắn tin, cách đọc và xóa tin
nhắn, cách thực hiện và hủy cuộc gọi… đó là những chức năng chính phục vụ
cho đề tài.
Modul SIM900 là thiết bị giao tiếp với dịch vụ mạng – thiết bị trung gian
để nhận tín hiệu tin nhắn SMS điều khiển từ điện thoại người dùng hay gửi tin
nhắn báo trở lại cho người dùng. Việc xử lý hay sự trao đổi đó do một trung
tâm xử lý mà chúng em lựa chọn là vi điều khiển PIC16F877A sẽ được trình
bày trong mục sau.
2.3.2 Tổng quan về vi điều khiển PIC16F877A
2.3.2.1 Tổng quan về PIC
a. PIC là gì?
PIC là viết tắt của “Programable Intelligent Computer”, có thể tạm dịch
là“máy tính thông minh khả 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 CP1600. 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.
b. Tại sao lại dùng PIC mà không phải là các loại vi điều khiển khác.
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển như 8051,
Motorola 68HC, AVR, ARM, Ngoài họ 8051 được hướng dẫn một cách căn
GVHD:Nguyễn Hoàng Việt
15