LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên cho phép em được gửi lời cảm ơn chân thành tới các quý thầy, cô
trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam đã tận tình dạy dỗ trong suốt 4,5 năm học qua.
Trong đó phải kể đến các thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tạo điều kiện tốt
nhất cho chúng em thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn hai thầy giáo hướng dẫn là Th.S Ngô Xuân
Hường và Th.S Vũ Xuân Hậu đã giúp đỡ em trong quá trình lựa chọn đề tài và hỗ
trợ em trong quá trình thực hiện đề tài.
Trong thời gian thực hiện đề tài có hạn, cũng như kiến thức của mình còn hạn
chế nên em không thể tránh khỏi nhiều thiếu xót.Vì vậy em rất mong sẽ nhận
được nhiều ý kiến đánh giá, góp ý của thầy cô giáo để em có thể phát triển và
hoàn thiện thêm đề tài này hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
i
LỜI CAM ĐOAN
Đồ án này đã được em hoàn thành sau một thời gian nghiên cứu ,tìm hiểu từ
các nguồn tài liệu chính thống như các sách chuyên nghành về điện ,lập trình hệ
thống avr và các thông tin,tài liệu tham khảo liên quan tới lập trình trên mạng
internet, mà theo em là đáng tin cậy cao .Em xin cam đoan tất cả nội dung đồ án,
được em tổng hợp từ các nguồn tài liệu tham khảo tin cậy ,và không là bản sao
chép của bất kỳ đồ án hay công trình nghiên cứu khoa học nào trước .Em xin chịu
mọi sự trách nhiệm về lời mình cam đoan ,nếu có bất cứ vi pham nào em xin mọi
sự kỷ luật của Khoa.
ii
DANH MỤC VIẾT TẮT
STT
Từ viết
Tiếng Anh
Tiếng Việt
tắt
1
AT
Attention
Sự chú ý
2
BSS
Base Station Subsystem
Phân hệ trạm gốc
3
DCE
Data Communication
Thiết bị truyền thông dữ
Equipment
liệu
Data Terminal
Thiết bị đầu cuối dữ liệu
4
DTE
Equipment
5
GSM
Global System for
Hệ thống thông tin di động
Mobile communication
số toàn cầu
6
MS
Mobile Station
Trạm di động
7
NSS
Network Switching
Phân hệ chuyển mạch
Subsystem
8
OSS
Operation Subsystem
Phân hệ bảo dưỡng và khai
thác
9
SMS
Short Message Service
Dịch vụ tin nhắn ngắn
10
SMSC
Short Message Service
Trung tâm tin nhắn
Center
11
RF
Radio frequency
Tần số vô tuyến
12
SIM
Subscriber Indentity
Thẻ nhận dạng thuê bao
Module
DANH MỤC BẢNG VẼ
Số Bảng
Tên Bảng
iii
Trang
2.1
Lệnh định dạng văn bản
13
2.2
Lệnh thiết lập chế độ văn bản
13
2.3
Lệnh đọc tin nhắn
13
2.4
Lệnh gửi tin nhắn
14
2.5
Lệnh xóa tin nhắn
14
DANH MỤC HÌNH VẼ
Số hình
Tên hình
iv
Trang
2.1
Tổng quan mạng GSM
4
2.2
Cấu trúc tổng quan của GSM
5
2.3
Các thành phần mạng GSM
6
2.4
Cấu trúc của 1 tin nhắn SMS
9
2.5
Module Breakout SIM900
10
2.6
Chuẩn giao tiếp nối tiếp của SIM900
15
2.7
Quá trình gửi tin nhắn
19
2.8
Quá trình đọc tin nhắn
20
2.9
Quá trình thiết lập cuộc gọi
22
2.10
Quá trình nhận cuộc gọi
23
2.11
Sơ đồ chân và mô hình thực tế PIC16F877A
25
3.1
Mô hình hệ thống
27
3.2
Khối nguồn 5v
31
3.3
IC ổn áp 7805
31
3.4
Giao tiếp giữa SIM 900 và PIC 16F877A
33
3.5
Khối giao tiếp SIM với PIC16F877A vơi LCD
33
3.6
Màn hình LCD
34
3.7
Khối cảm biến Lazer
35
3.8
Lay out khối cảm biến
36
3.9
Khối lái tải
37
3.10
Khối điều khiển công suất
38
3.11
Module điều khiển 8RELAY
39
3.12
Mạch in các Board mạch
40
3.13
Các Board mạch đang lắp đặt
41
v
3.14
Sơ đồ kết nối các Board mạch
42
3.15
Sơ đồ chương trình chính
43
3.16
Sơ đồ xử lý báo trộm
44
3.17
Sơ dồ xử lý tin nhắn mới
45
3.18
Sơ đồ xử lý nội dung tin nhắn
46
3.19
Sơ đồ xử lý nội dung tin nhắn
47
3.20
Xuất giá trị ra trình duyệt
48
3.21
Một số ví dụ về biến
48
3.22
Một số ví dụ về hằng
49
3.23
Một số ví dụ về chuỗi
49
MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU.........................................................................................................1
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI...............................................2
1.1 Giới thiệu đề tài................................................................................................................2
1.2Ý nghĩa đề tài..................................................................................................................... 2
1.3 Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................................3
1.4 Mục đích đề tài.................................................................................................................. 3
CHƯƠNG II : LÝ THUYẾT LIÊN QUAN TỚI HỆ THỐNG..........................4
vi
2.1 Giới thiệu chương............................................................................................................. 4
2.2 Công nghệ GSM............................................................................................................... 4
2.2.1 Giới thiệu về công nghệ GSM................................................................................4
2.2.2 Đặc điểm của công nghệ GSM..................................................................................5
2.2.3 Cấu trúc của mạng GSM.............................................................................................5
2.2.3.1 Cấu trúc tổng quan..........................................................................................5
2.3 Tổng quan về tin nhắn SMS..............................................................................................6
2.3.1 Cấu trúc của một tin nhắn SMS..................................................................................6
2.3.2 Sự tiện lợi của việc sử dụng tin nhắn SMS................................................................6
2.4.1 Giới thiệu..................................................................................................................8
2.4.2 Đặc điểm của module SIM 900 ..................................................................................8
2.4.3 Giao tiếp UART (nối tiếp ).......................................................................................10
2.4.4 Khảo sát tập lệnh AT ...........................................................................................11
2.4.5 Chi tiết một cuộc gửi tin nhắn :.................................................................................14
2.4.6 Đọc tin nhắn ............................................................................................................. 15
2.4.7 Thực hiện cuộc gọi. .................................................................................................16
2.5 IC điều khiển 16F877A ( PIC 16F877A )......................................................................18
2.5.1 Giới thiệu .......................................................................................................... 18
2.5.2 Sơ đồ chân :.......................................................................................................19
2.5.3 Chức năng của các chân Pic 16F877A :...............................................................20
CHƯƠNG III : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG CHỐNG TRỘM.................................21
3.1 Giới thiệu chương. ........................................................................................................ 21
3.2 Thiết kế phần cứng......................................................................................................... 22
3.2.1 Phân tích linh kiện..................................................................................................22
3.2.2 Mạch nguyên lý ..................................................................................................23
3.2.2.1 Mạch nguồn........................................................................................................23
3.2.2.2 Giao tiếp giữa sim 900 và pic 16F877A..............................................................26
3.2.2.3 Khối cảm biến Hồng ngoại.................................................................................28
3.2.3 Hoàn thiện mạch ...................................................................................................32
3.3 Thi công phần mềm.........................................................................................................34
3.3.1 Lưu dồ chương trình chính.................................................................................34
3.3.2 Lưu đồ chống trộm....................................................................................................36
3.3.3 Lưu đồ xử lý tin nhắn................................................................................................37
3.3.4 Lưu đồ thực hiện xử lý nội dung tin nhắn..................................................................38
3.4 Sử dụng ngôn ngữ lập trình C.......................................................................................39
CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
................................................................................................................................43
4.1 Kết quả thực hiện ........................................................................................................... 43
vii
4.2 Đánh giá hệ thống .......................................................................................................... 43
PHỤ LỤC..............................................................................................................45
MÃ CODE ........................................................................................................................... 45
KẾT LUẬN...........................................................................................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................56
NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN..........................56
ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN............................................................58
viii
ix
LỜI MỞ ĐẦU
Với sự vận động và phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ của thế
giới trong những thập kỉ qua.Công nghệ kỹ thuật điện tử nói chung và đặc biệt là
kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng đã có những bước tiến vượt bậc. Các vi mạch
ngày nay với khả năng tích hợp ngày càng lớn, tốc độ xử lý càng cao, độ chính xác
lớn và đặc biệt giá thành rẻ hơn rất nhiều. Ban đầu các IC chỉ được chế tạo với
những chức năng chuyên dụng riêng, dần dần với yêu cầu cần một linh kiện đa
năng .Vi xử lý ra đời đã đáp ứng được nhu cầu như vậy,nó là một linh kiện cho
phép hoạt động theo một chương trình mà người sử dụng lập trình ra, được ứng
dụng trong rất nhiều lĩnh vực.
Như chúng ta đã biết xã hội ngày một thay đổi, bên cạnh những tiến bộ thì
nhiều vấn đề nảy sinh,đòi hòi cần có các hệ thộng hoạt động một cách tự động
giúp chúng ta dễ dàng trong việc giám sát quản lý.Ngày nay điện thoại động là
thiết bị không thể thiếu của mỗi cá nhân thì chúng ta nghĩ đến một chiếc điện
thoại tích hợp khả năng điều khiển từ xa
Từ những yêu cầu thực tế, những đòi hỏi ngày càng cao của cuộc sống, cộng
với sự phát triển mạnh mẽ của mạng thông tin di động ,nên em quyết định lựa
chọn đề tài “THIẾT KẾ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUA TIN
NHẮN SMS”. Hệ thống này có thể điều khiển thiết bị điện trong nhà bằng SMS
và có khả năng tự động cảnh báo bằng chuông và gửi tin nhắn tới chủ nhà khi có
trộm. Đây là hệ thống đã được ứng dụng nhiều ở các nhà kho, ngân hàng, 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,công ty Bảo hiểm, ngân hàng các trung tâm dịch vụ,nhà ga-bến xe.
Dưới sự kiểm soát của hệ thống này, quitrình bảo mật sẽ trở nên an toàn và hiệu
quả hơn.
1
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Giới thiệu đề tài
Đồ án thiết lập một hệ thống điều khiển thiết bị trong nhà từ xa thông qua
tin nhắn SMS gồm có các thiết bị đơn giản như bóng đèn, quạt máy, lò sưởi đến
các thiết bị tinh vi,hệ thống báo động … Nó hoạt động như một ngôi nhà thông
minh. Nghĩa là tất cả các thiết bị này có thể giao tiếp với nhau về mặt dữ liệu
thông qua một đầu não trung tâm.Đầu não trung tâm ở đây là một bộ xử lí sử dụng
AVR PIC16F877A đã được lập trình sẵn tất cả các chương trình điều khiển.
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 mạng di động nên em đã chọn đề tài
“THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA TIN
NHẮN SMS ” 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.
Từ đó đề tài được em thực hiện và chia thành 4 chương chính .Nội dung của 4
chương là :
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 2 : LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
1.2Ý nghĩa đề tài
Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của công nghệ,việc điều khiển
thiết bị và bảo mật đã trở nên phổ biến và quen thuộc thông dụng của người dân
Việt Nam. Bên cạnh đó nhu cầu sử dụng các thiết bị một cách tự động ngày càng
cao, con người ngày càng muốn có nhiều thiết bị giải trí cũng như các thiết bị
sinh hoạt với kỹ thuật và công nghệ ngày càng cao.
Trong thời gian gần đây tình trạng trộm cướp,cắt trộm ở các cơ quan,xí nghiệp
diễn ra thường xuyên gây ra mất mát tài sản,ảnh hưởng đến các công ty mà còn
2
ảnh hưởng đến an ninh - trật tự xã hội.
Từ những nhu cầu thực tế đó,em muốn đưa một phần những kỹ thuật hiện đại
của thế giới áp dụng vào điều kiện thực tế trong nước để có thể tạo ra một hệ
thống điều khiển thiết bị trong nhà từ xa và ra giải pháp thiết kế một hệ thống
giám sát,điều khiển an ninh cho gia đình,cơ quan thông qua hệ thống thông tin di
đọngthông qua tin nhắn SMS,nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con
người. Đề tài lấy cơ sở là tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị. Việc sử dụng tin
nhắn SMS để điều khiển thiết bị có thuận lợi là tiết kiệm chi phí, mang tính cạnh
tranh và cơ động cao
1.3 Đối tượng nghiên cứu
Ở đề tài này ta tập chung nghiên cứ về :
-
GSM
Module cảm biến chuyển động
Module SIM 900
PIC16F877A và các tập lệnh AT liên quan
1.4 Mục đích đề tài
Đề tài được nghiên cứu ,thực hiện với mục đích áp dụng những kiến thức
mà em đã học trên ghế nhà trường kết hợp với những tài liệu tham khảo.Hệ thống
báo trộm ứng dụng trong mạng GSM là một hệ thống tích hợp module điều khiển
giám sát trung tâm ,module báo động cùng một số module tiện ích khác.Module
báo động,hệ thống sử dụng cảm biến chuyển động đẻ gửi thông tin dữ liệu về bộ
xử lý trung tâm khi có tác động từ đối tượng bên ngoài (tác động bất hợp
pháp).Qua xử lý ở khối PIC 16F877A dữ liệu được gửi về thiết bị đầu cuối.
3
CHƯƠNG II : LÝ THUYẾT LIÊN QUAN TỚI HỆ THỐNG
2.1 Giới thiệu chương
Trong chương này ta tìm hiểu, nắm bắt kiến thức một các đầy đủ về công
nghệ GSM ,phần cứng của Module SIM,tìm hiểu rõ về vi điều khiển
ATMEGA 16 cũng như tập lệnh AT phục vụ cho quá trình làm đồ án.
Nội dung chính của chương bao gồm:
Công nghệ GSM
Tổng quan về SMS
Module SIM 900, các chân vào ra.
Vi điều khiển PIC16F877A,các chân vào ra
Giới thiệu các tập lệnh AT cấu hình cho Module SIM.
2.2 Công nghệ GSM
2.2.1 Giới thiệu về công nghệ GSM
GSM (Global System for Mobile Communication)-hệ thống thông tin di động
toàn cầu. GSM là chuẩn giao tiếp phổ biến nhất cho điện thoại di động nhờ khả
năng phủ sóng rộng khắp thế giới.GSM khác với các chuẩn giao tiếp trước đó về
chất lượng tín hiệu,tốc độ và tiện ích tin nhắn. Nó được xem là một hệ thống thông
tin di động thứ hai. GSM là một chuẩn mở,hiện tại nó được phát triển bởi 3rd
Generation Partnership Project (3GPP).
Hình 2.1 Tổng quan mạng GSM
4
2.2.2 Đặc điểm của công nghệ GSM
• GSM cho phép gửi và nhận tin nhắn văn bản bàng ký tự với độ
dài lên đến 126 kí tự
• Chuyển giao và nhận dữ liệu ,fax giữa các mạng GSM với tốc
độ 9600bps
• Tính phủ sóng cao :Công nghệ GSM cho phép chuyển giao dữ
liêu không những trong một mạng mà còn chuyển giao giữa các
mạng với nhau trên toàn cầu mà không cần điều chỉnh thông số
nào
• Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM chia ra thành
8 kênh full rate va 16 kênh half rate
• Công suất phát của điện thoại tối đa 2W ở băng tần
850/900MHz và 1W ở băn tần 1800/1900MHz
• Sử dụng hai kiểu mã hóa âm thanh để nén tín hiệu âm thanh
3.1KHz la mã hóa 6 và mã hóa full rate (12kbps) hay half rate
(6kbps)
2.2.3 Cấu trúc của mạng GSM
2.2.3.1 Cấu trúc tổng quan
Hình 2.2 Cấu trúc tổng quan của GSM
Hệ thống GSM được chia thành các hệ thống con sau :
- 2 phân hệ chuyển mach NSS
- 1 phân hệ trạm gốc BSS
- 1 phân hệ bảo dưỡng và khai thác OSS
- Trạm di động MS
Hệ thống GSM được chia thành nhiều hệ thống con như sau:
Phân hệ chuyển mạch NSS (Network Switching Subsystem).
5
Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem).
Phân hệ bảo dưỡng và khai thác OSS (Operation Subsystem).
Trạm di động MS (Mobile Station).
2.3 Tổng quan về tin nhắn SMS
SMS viết tắt của Short Message Service dịch là dịch vụ tin nhắn ngắn. Là
một giao thức viễn thông cho phép gửi các thông điệp dạng text ngắn (không quá
160 ký tự trên một tin nhắn). Giao thức này có trên hầu hết các điện thoại di động
+ 160 kí tự nếu sử dụng như mã hóa kí tự 7 bit.
+ 70 kí tự nếu sử dụng như mã hóa kí tự 16 bit Unicode UCS2.
Tin nhắn SMS dạng text hỗ trợ nhiều ngôn ngữ khác nhau. Nó có thể hoạt động
tốt với nhiều ngôn ngữ mà có hỗ trợ mã Unicode, bao gồm cả Arabic, Trung
Quốc,..
2.3.1 Cấu trúc của một tin nhắn SMS
Nội dung của 1 tin nhắn SMS khi được gửi đi được chia làm 5 phần như sau :
Hình 2.4 Cấu trúc của 1 tin nhắn SMS
-
Instructions to air interface: Dữ liệu kết nối với giao diện không khí-air
-
interface
Instructions to SMSC: Dữ liệu kết nối với trung tâm tin nhắn SMSC
Instructions to handset: Dữ liệu kết nối bắt tay
Instructions to SIM : Dữ liệu kết nối và nhận biết có SIM
Instructions body: Nôi dung tin nhắn SMS
2.3.2 Sự tiện lợi của việc sử dụng tin nhắn SMS
Ưu điiểm :
- SMS gửi và đọc tin nhắn bất cứ lúc nào
- SMS có thể gửi khi máy tắt và hệ thống di động sẽ lưu tin nhắn
SMS và gửi lại khi máy người đó bật lại
- SMS hỗ trợ với tất cả thiết bị di động
- SMS chi phí thấp
6
Công việc nối tin nhắn như sau: Đầu tiên bên phía điện thoại gửi tin nhắn
sẽ chia một tin nhắn dài vào những phần nhỏ hơn và gửi từng phần đi như một tin
nhắn riêng biệt.Tiếp theo bên phía nhận sẽ kết hợp chúng thành một tin nhắn
dài.Công việc chia tin nhắn dài thành các tin nhắn nhỏ được tính như sau 160 ký
tự đầu tiên sẽ chiếm một tin nhắn riêng,tin nhắn hai chỉ có 145 ký tự,tin nhắn ba
có 152 ký tự và những phần sau tin nhắn cũng có 152 ký tự..
7
2.4 Module Breakout SIM 900
2.4.1 Giới thiệu
Module GSM là một module wireless, nó làm việc cùng với một mạng
wireless GSM. Một modem wireless hoạt động tương tự như một module quay
số. Điểm khác nhau chính ở đây là module quay số thì truyền và nhận dữ liệu
thông qua một đường dây điện thoại cố định trong khi đó một module wireless
thì việc gửi nhận dữ liệu thông qua sóng.
Giống như một điện thoại di động GSM , module GSM yêu cầu 1 thẻ sim
với một mạng wireless để hoạt động.
Module SIM 900 là một trong những loại modem GSM. Nhưng Module
SIM 900 được nâng cao hơn có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn. Nó sử dụng
công nghệ GSM/GPRS hoạt động ở băng tầng GSM 850Mhz, EGSM 900Mhz,
DCS 1800 Mhz và PCS 1900Mhz, có tính năng GPRS
Hình 2.5 Module Breakout SIM900
2.4.2 Đặc điểm của module SIM 900
Nguồn cung cấp khoảng 3,4 – 5 V
Nguồn lưu trữ
Băng tần:
•
•
GSM 850Mhz EGSM 900Mhz, DCS 1800 Mhz và PCS 1900Mhz
SIM900 có thể tự động tìm kiếm các băng tần.
Phù hợp với GSM Pha 2/2+
•
Loại GSM là loại MS nhỏ
•
Kết nối GPRS
8
Giới hạn nhiêt độ:
•
Bình thường -300C tới +800C
•
Hạn chế : - 400C tới -300C và +800C tới +850C
•
Nhiệt độ bảo quản :-450C tới 900C
•
GPRS dữ liệu tải xuống: Max 85.6 kbps
•
GPRS dữ liệu úp lên: Max 42.8 kbps
•
Sơ đồ mã hóa: CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4
•
Sim 900 hổ trợ giao thức PAP ,kiểu sử dụng kết
•
Sim 900 tích hợp giao thức TCP/IP
•
Chấp nhận thông tin được điều chỉnh rộng rãi
•
MT, MO, CB, Text and PDU mode
•
Bộ nhớ SMS: Sim card Sim card:
•
Hỗ trợ sim card: 1,8v ; 3v
Dữ liệu GPRS:
nối PPP
SMS:
Âmthanh:
Dạng mã hòa 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: 8 Cổng nối tiếp( ghép nối)
•
Cổng kết nối có thể Sd với CSD Fax, GPRS và
gửi lệnh
ATCommand tới module điều khiển
9
•
Cổng nối tiếp có thể Sd chức năng giao tiếp
•
Hỗ trợ tốc độ truyền 1200 BPS tới 115200 BPS
•
Cổng hiệu chỉnh lỗi: 2 cổng nối tiếp TXD và
•
Cổng hiệu chỉnh lỗi chỉ sử dụng sữa lỗi
•
Hỗ trợ mẫu danh sách: SM, FD, LD, RC,ON,
RXD
Quản lý danh sách:
MC
Đồng hồ thời gian thực:
•
Người cài đặt
•
Lập trình thông qua AT Command
• Times function:
• Đặc tính vật lý (đặc điểm):
•
Kích thước 24mmx24mmx24mm> Nặng 3.4g
2.4.3 Giao tiếp UART (nối tiếp )
Để giao tiếp và sử dụng ứng dụng GSM,module SIM 900 cung cấp chuẩn giao
tiếp nối tiếp.
-
Bảy đường liên kết trên một port giao tiếp.
-
Bao gồm đường truyền dữ liệu /RXD và /TXD,đường truyền trạng thái
/RTS và /CTS,đường truyền điều khiển /DTR,/DCD và /RING.
-
Với chuẩn giao tiếp này có thể sử dụng cho CSD FAX,dịch vụ GPRS và
gửi lệnh AT.
10
Hình 2.6 Chuẩn giao tiếp nối tiếp của SIM900
• Tốc độ baud của giao tiếp nối
tiếp:300,1200,2400,4800,9600,12900,38400,57600,115200
• Module tự động lựa chọn tốc dộ baud để giao tiếp :
300,1200,2400,4800,9600,12900,38400,57600,115200
Thông thường ta luôn chọn tốc độ baud : 4800 hoặc 9600 để giao tiếp.
2.4.4 Khảo sát tập lệnh AT
Tập lệnh AT(Attention) là các hướng dẫn được sử dụng để điều khiển một
modem. 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.
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.
Số lượng tin nhắn SMS có thể được thực thi bởi một modem SMS trên một
phút thì rất thâp, nó chỉ khoảng từ 6 đến 10 tin nhắn SMS trên 1 phút.
Trong khuôn khổ của đồ án em chỉ tìm hiểu 1 số tập lệnh cơ bản phục
vụ cho công việc của mình. Sau đây em xin giới thiệu 1 số tập lệnh cơ bản để
thao tác dùng cho dịch vụ SMS,bao gồm:
Nhận cuộc gọi.
Thiết lập cuộc gọi.
Nhận tin nhắn.
Gửi tin nhắn.
2.4.4.1 Các thuật ngữ
<CR>: Carriage return (Mã ASCII 0x0D).
<LF>: Line Feed (Mã ASCII 0x0A)
MT : Mobile Terminal – Thiết bị đầu cuối mạng
TE : Terminal Equipment – Thiết bị đầu cuối
2.4.4.2 Cú pháp lệnh AT
Khởi đầu lệnh : Tiền tố “AT” hay “at”
Kết thúc lệnh : Ký tự <CR>
AT thường có đáp ứng theo sau nó,đáp ứng với cấu trúc :
“<CR><LF><Response><CR><LF>”
AT chia thành ba loại cú pháp :
- Cú pháp cơ bản
11
- Cú pháp tham số S
- Cú pháp mở rộng
2.4.4.3 Một số lệnh AT được dùng
Lệnh quay số: ATD [sô điện thoai]<cr>
Ví dụ :
ATD01653128643;<cr> vs <cr> :Enter
Lệnh nhấc máy :ATA<cr>
Ví dụ : Khi có số điện thoại gọi đến module sim 548, muốn nhấc máy ta
gõ lệnh ATA <cr>
Lệnh hủy cuộc gọi : ATH<cr>
Ví dụ : Khi muốn từ chối cuộc gọi đến module sim 548 ta gõ lệnh ATH
<cr>
Lệnh định dạng tin nhắn :
Bảng 2.1 : Lệnh định dạng văn bản
Lệnh thiết lập
AT+CMGF=[<mode>]
Đáp ứng
OK
Tham số
<mode> 0 Chế độ PDU
1 Chế độ văn bản
Lệnh thiết lập chế độ phản hồi :
Bảng 2.2 : Lệnh thiết lập chế độ văn bản
Lệnh thực thi
ATE[<value>]
Đáp ứng
OK
Tham số
<value> 0 Tắt chế độ phản hồi
1 Mở chế độ phản hồi
Lệnh đọc tin nhắn :
Bảng 2.3 : Lệnh đọc
Lệnh kiểm tra
AT+CMGR=?
Lệnh thiết lập
AT+CMGR=<index>[,<mode>]
Đáp ứng
OK
Các tham số
<index> : kiểu số nguyên, giá trị
nằm trong khoảng số vùng nhớ
được hỗ trợ bởi bộ nhớ.
12
<mode> 0 : bình thường
1 : không thay đổi trạng
thái của bộ thu SMS chuyên biệt.
Lệnh gửi tin nhắn :
Bảng 2.4: Lệnh gửi tin nhắn
Lệnh kiểm tra
AT+CMGS=?
Lệnh thiết lập
1) Ở chế độ văn
bản
(+CMGF=1):
AT+CMGS=
>[,<toda>]<CR>
văn bản được
nhập
Đáp ứng
OK
Các tham số
<da> số điện thoại mà tin nhắn được gửi đến
<toda> Định dạng địa chỉ thể hiện trong số điện
thoại
129 Dạng không xác định (Số định dạng ISDN)
128 Dạng không xác định (Số định dạng không
xác định)
161 Dạng số quốc gia (Định dạng ISDN)
145 Dạng số quốc tế (Định dạng ISDN)
177 Số mạng chuyên biệt (Định dạng ISDN)
Z/ESC>
2) Ở chế độ PDU
(+CMGF=0):
AT+CMGS=
ngth><CR>PDU
được nhập<CrtlZ/ESC>
Lệnh xóa tin nhắn :
Bảng 2.5 Lệnh xóa tin nhắn
Đáp ứng
+CMGD :
Lệnh đọc
AT+CMGD=?
nhắn SMS trên SIM có thể
được xóa>
OK
Lệnh thiết lập
13
AT+CMGD=<index>
2.4.5 Chi tiết một cuộc gửi tin nhắn :
Hình 2.7 quá trình gửi tin nhắn
“ (1) Gửi tin nhắn đến thuê bao bằng cách sử dụng lệnh AT+CMGS=”số
điện thoại”.
(2) Nếu lệnh (1) được thực hiện thành công, chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>> (ký tự “>” và 1 khoảng trắng).
(3) Gửi nội dung tin nhắn và kết thúc bằng ký tự có mã ASCII 0x1A.
(3A) Gửi ký tự ESC (mã ASCII là 27) nếu không muốn tiếp tục gửi tin
nhắn nữa. Khi đó TE sẽ gửi trả về chuỗi <CR><LF>OK<CR><LF>.
(4) Chuỗi trả về thông báo kết quả quá trình gửi tin nhắn. Chuỗi trả về có
định dạng như sau:
<CR><LF>+CMGS: 62<CR><LF>
<CR><LF>OK<CR><LF>
14
Trong đó 62 là một tham chiếu cho tin nhắn đã được gửi. Sau mỗi
tin nhắn được gửi đi, giá trị của tham chiếu này sẽ tăng lên 1 đơn vị. Số
tham chiếu này có giá trị nằm trong khoảng từ 0 đến 255.
Chức năng truyền nhận tin nhắn và chức năng thoại được tách biệt.
Khi đang thông thoại vẫn có thể truyền nhận được tin nhắn. Khi truyền
nhận tin nhắn vẫn có thể tiến hành thiết lập và kết thúc cuộc gọi.”
2.4.6 Đọc tin nhắn
Hình 2.8 Quá trình đọc tin nhắn
Đọc tin nhắn từ 2 vùng nhớ 1 và 2 trên SIM
“ Mọi thao tác liên quan đến quá trình nhận tin nhắn đều được thực hiện
trên ngăn 1 của bộ nhớ nằm trong SIM
(1)Đọc tin nhắn trong ngăn 1 bằng lệnh AT+CMGR=1
(2A) Nếu ngăn 1 không chứa tin nhắn, chỉ có chuỗi sau được trả về:
<CR><LF>OK<CR><LF>
(2B) Nếu ngăn 1 có chứa tin nhắn, nội dung tin nhắn sẽ được gửi trả về
TE với định dạng như sau:
15
<CR><LF>+CMGR: “REC
UNREAD”,
“+84934705686”,,
“20/11/12,09:09:09+09”
<CR><LF>NỘI DUNG<CR><LF>
<CR><LF>OK<CR><LF>
Các thao số trong chuỗi trả về bao gồm trạng thái của tin nhắn
(REC UNREAD), số điện thoại gửi tin nhắn (+84934705686) và thời
gian gửi tin nhắn (20/11/12,09:09:09+09) và nội dung tin nhắn.
(3) Sau khi đọc, tin nhắn được xóa bằng lệnh AT+CMGD=1.”
2.4.7 Thực hiện cuộc gọi.
Hình 2.9 Quá trình thiết lập cuộc gọi.
(1) “ ATDxxxxxxxxxx;<CR>Quay số cần gọi.
(2)
Chuỗi trả về sẽ có dạng:<CR><LF>OK<CR><LF>
Chuỗi này thông báo lệnh trên đã được nhận và đang được thực thi.
Sau đó là những chuỗi thông báo kết quả quá trình kết nối ( nếu như kết nối
không được thực hiện thành công).
16