điều khiển thiết bị từ xa sử dụng module sim900A

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MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
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Sinh viên thực hiện
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Nguyễn Đình Quyết
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4
Chương 1.
SƠ LƯỢC VỀ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ
1.1 TẦM QUAN TRỌNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỀU KHIỂN TỪ XA
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1.2 CÁC DẠNG ĐIỂU KHIỂN TỪ XA
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1.2.1 Điều khiển từ xa bằng vô tuyến
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1.2.2 Điều khiển từ xa bằng hữu tuyến
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5
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1.2.3 Dây song hành
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1.2.4 Cáp đồng trục
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/(1
1.2.5 Cáp quang
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!( ! )1
1.3 KĨ THUẬT GỬI SỐ BẰNG XUNG LƯỠNG ÂM ĐA TẦN (DUAL TONE
MULTIFREQUENCY - DTMF)
1.3.1 Hệ thống DTMF
Q7cFJv )4, u+7
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1209Hz
1336Hz 1477Hz
697Hz
770Hz
852Hz
941Hz
6
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
Hinh 1.1h =$(pwl =$1
1.3.2 Tiếp nhận âm hiệu DTMF.

F!7cFJv;:€4,u05ZP$(:)04
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cFJv0$+4&$&+P$(E(?+=
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1.3.3 So sánh thời gian gửi số
jA7m5•P$!cFJv<)'(7?%(%$@
(-R#-1kcFJv$75bM$
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kcFJv$?wM$EwM‚w1
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1.3.4 Yêu cầu đối với bộ thu phát âm hiệu DTMF.
I4:77.P!&$&+-(!((G
(/I>](^IQIA_`ab
Người điều khiển Tổng đài
IC MT8870
Vi điều khiển
Thiết bị
DTMF
DTMF
Mã BCD
Lệnh điều khiển
7
` I) (n($%(rc2t$U &
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.P1
1.4 Ý TƯỞNG VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG.
(-R%(:485G3+$'(8%(
:46?7<"$9=%(:4$>1J%(:4
86.+7uA%&$D.cFJv.8 P
„2(cFJvJF……yM7..8 PD„2JF……yM%6+
)75(†+%(:4E(?5%(:4'(89
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8DE'(.P+1Q7:4%(:40R)
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>0R_8 &nmR1a0(;+7(-+
EA5X(P$6:=+$+&&+4:7(-+1K(:
(-+:71o*%(:404R8) =$
"T-+1
F+7)7'(8+)8(G
‡F8wGh|}~‡~w~1
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FR|•~‡~{~1
(/I>](^IQIA_`ab
8
‡F8_Gh|}~‡~_~1
FR|•~‡~_~1
a%(:4E+J+.(5$6AR &n%))
8%(:4ˆR1
Chương 2.

TÌM HIỂU CÁC IC SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI
2.1 VI ĐIỀU KHIỂN 89C51
2.1.1 GIỚI THIỆU HỌ MCS-51 (8051)
}J2K`bw5;„2rCC.(t%(:4rJ+++55Ct.+Q
„C5&E(?12)„2-(4(+;J2K`bw5G…Mbw…M{w…L2bw…LlMbw
…ybw111kEA5X-hC)+)7;,?(*.5(m
%((E(?.5(-BdJ1F 5(? $&
.957;…hn$&5DP510(
(/I>](^IQIA_`ab
9
? S$,-2 .3+$h5:4(.5(
-+ q '(&5X:4$h +%(:41
}…L2bw5$%(:4…h+C+2J‰K?5
+_ahOOŠB‰Jrv5Š+$$5C.C5CC.+5$C$+t1F
8+m)A.9:7<$+dFJOo
<=(p J2K`bw% 5)P1dFJOo
dF…L2bw5$%(:4$r0(?5t0(? $5
+& ) %)&7%(".9%(:41
Các đặc điểm của 89C51 được tóm tắt như sau:
}_ah045 >51
}F!7+DGMQsl_JQs1
}lF$Cˆ+(Cwxh
}wl…hCBdJ
}_Š+E(?ˆ „ˆ‰…=
}j+ 7 
}x_ah3$+
}x_ah3.5(+
}[A5Xh++5Cr+-<t
}lwM8=04881
(/I>](^IQIA_`ab

10

OTHER
REGISTER
128 byte
RAM
128 byte
RAM
8051\8052

B‰J
_aG…M{w
_aG…Mbw
OŠB‰J
_aG…Lbw
INTERRUPT
CONTROL

KOB„doŠ‰BF
F„JOBM
F„JOBw
F„JOl

CPU
OSCILATOR
BUS
CONTROL
I/O PORT
SERIAL
PORT

Od‹

BKF
doO‹
ŠKO‹
Š
M
Š
w
Š
l
Š
{

d C‹c
F[cB[c
F„JOBl

F„JOBw

F„JOBw

„FM
„Fw
Hinh 2.1K<n:7%(:4…L2bw1
 Š!=%(:4…L2bw5EA5X(P$r2ŠŒGC5
+C(t+n$G
- F=5#d
- F=5# 9h.3+ q P q 
- I<85+;rdoŒGd$Co+5Œt

(/I>](^IQIA_`ab
11
- FD)<>rŠK•GŠ+$K(•+.t
- h7T
- 2+VTE
- +U0<>&$5%(:4
5+1
I<8EA5X(P$ E(D.++U0:&
T$=(8 D-+1
2<>04+.D5$:7%(:4R,-
+12)(nR045G)7,-+$8+@
#045+.7 1
Q8wx+$$1
2)ur +M +w +l +{tA.9+$9=%(:41
Žu{0-$).Z%(:4.34+u$-
++@4!(7+.77 #)R.Z-+1
j+.7 0"$(%$:n5$
5 (1F7(%'(u7 04@+.&
?8m$81
F+%(:4…L2bw0 !'(;:)05)
1
hn$0B$B+$rY0,…Mbwt.345(.
5($51
2)A.945(+'()>EA5X1a2ŠŒ5$
05$u.()1
2.1.2 KHẢO SÁT SƠ ĐỒ VÀ CHỨC NĂNG CÁC CHÂN
l1w1l1wK<nP…L2bw
J@.3)-;…Mbwr=.9…ybw…LKbl…L2bwcKbMMMt%(0
):4(0V:)(•Pc„Šrc(5„`oCŠ:Ct
.V.•(]Švr](.v5Š:Ct. :0P•oo2

(/I>](^IQIA_`ab
12
roC.5C2 2Ct>*%(0_MP+)"T:)(
+„ˆ‰;Bc‹•B‹8Y.5(R12! &5(X$7
(? $ -&…Mbw0lMP7u+=<+)".9
-(!(? <1F(->!() )4A.9 0V_M
PPc„Š-n)Y ($& -&1
Hinh 2.2K<nP…L2bw1
2.1.2.2. Chức năng các chân của 89C51
…L2bw0?&_MP0"T)E(? 1F+00l_
P0).9:q r0zwP0l"Tt$S04+
E(? +@%(:4+@5 !)(.
5((8Y1
a. Các Port:
Port 0G5 +0l"T,)P{l`{L…L2bw1F+):
••:.3$,00"T)„ˆ‰1I7)
:•50$,0: (8Y(.5(1
Port 1GrP_^…tGo +„ˆ‰-)Pw`…12)P:X(
Šw1MŠw1l11104.3++ )8+(!1Š+w:0
(/I>](^IQIA_`ab
13
"T:)>*Y.3++ )8-+1
Port 2GrPlw^l…t0…rŠl1M^Šl1yt0.9G
‡aA.9> +l5$ +E(?ˆ 
‡aA.9+> +l0U5C+(8Y1
Port3GrPwM^wyt0…rŠ{1M^Š{1yt0.9r +7 t
‡o)E(?ˆ 
‡0)"T@G
Bảng 2.12"T)PŠ+{1
b. Các ngõ tín hiệu điều khiển:

}‘=(ŠKOrŠ+$+CC5CtG
‡ŠKO5=(‘,PlL0).9+ q ;<
>$,0P‰Or+( (C5CtOŠB‰J+ q
;)C$51
‡ŠKO,$"? +J+++55C…L2bw5?512)$5
<>;DOŠB‰J'((.5(7+
(/I>](^IQIA_`ab
h F- 2"T
Š{1y
RD
I;.5(D+
Š{1x
WR
j.5(D+
Š{1b Fw ‘+F$Cw
Š{1_ FM ‘+F$CM
Š{1{
wINT
‘+R+w
Š{1l
MINT
‘+R+M
Š{1w FEc F(%.5(+ +7
Š{1M BEc .5(+ +7
14
5-+…L2bw4&$51a…L2bw<>+B‰J
ŠKO6,$"5+w1
}‘=(%(:4doOrd CoO5CtG
‡a…L2bw(E(?-+ +M0"T5(8Y
(.5(.+0 &)).5(8Y1F=(doO,P"

{M.35$=(%(:44& )8Y.5(::0
*„271
‡F=(,PdoO5$E(+:+& +M0U
58Y? -78Y++1
}‘=(OdrOEC5dCtG
F=(+Od,P{w$R5-(n1(,$"w…L2bw
<>DB‰J+:+&8Y? …aC1(,$"M
…L2bw6<>D$,12POd5?5$P?
(nlwk:5 >+OŠB‰J+…L2bw1
}‘=(BKFrBCCtG‘+BKF,PL5‘+BCC…L2bw1
a‘+=(5-+=?5l(:’$))-+
 )8= 4:,71a? $
BCC1
}2)‘+.+[w[lG
h.+= -+…L2bw:A.9…L2bw:
Y!:7-$)9>6+<n1F!7
A.9+…L2bw5wlJs1
}2P_Mrktu5-(nbkPlMrkt‚Mk1
(/I>](^IQIA_`ab
ON-CHIP
Memory
CODE Memory
Được chọn qua PSEN
DATA Memory
Được chọn qua DR&WR
FF
00
FFFF
0000
FFFF

0000
Bộ nhớ trên chip
External Memory
15
2.1.3 CẤU TRÚC BÊN TRONG VI ĐIỀU KHIỂN
2.1.3.1. Tổ chức bộ nhớ
Hinh 2.3K<nu"1
`h+…L2bw+n$B‰JBdJ1BdJ+…L2bw+n$
%( !G !5(.9 !5(8Y0D):
)"T@1
`…L2bw0C+?(*Q.G03-+
<>.5(12<>.5(04"-+…L2bw
…L2bwZ04:7x_aC<>x_aC.5(1
Các đặc tính cần chú ý là:
- 2)) +E(? 88rE)8t+
04(E(? 7)<,8Y:)1
- TE -+B$V<+B$+1
BdJ-+…L2bw P(G
- 2):08YDMMQwvQ1BdJ8Y0D08
YDlMQlvQ1BdJ.9D{MQyvQ1
`2)"T@D…MQvvQ1
a. RAM đa dụng:
(/I>](^IQIA_`ab
16
`J@.3->6+?…MC.9$)8YD{MQ
yvQC.DMMQwvQ#04.3$9=<r$@.3)
8Y0$9=:)t1
`J;8Y+3BdJ.9%(04(E(?.+.3:4(8
Y +@) 1
b. RAM có thể truy xuất từng bit:

`…L2bw"lwM8Y0+00wl…0")C0
")8YDlMvlvQ)U5"+0$0"
T@1
  `“,(E(?Dm !$%$5)@=$
$+++55CEA5X(12)04@E0dc‰B111w5<1
I7)$+++55CEA5XUV$(S5;`A`4
$9=<1+) +#04(E(?D1
‡wl…(E(?D#04(E(?)C+@)
 9(+5.31
c. Các bank thanh ghi:
{lC? .+):1h5…L2bw
S…0-5BMByC+$@8(:CC7)
0)8YDMMQMyQ1
`2)5.3)BMBy6R<<+)
50"T<".3:4(8Y 12).5(.3
E(--.3$+)1
`c+0_:-$4$Y0$:
(E(?,)BMBy4(4u(E(?):
 &u);:+)1
2.1.3.2. Các thanh ghi có chức năng đặc biệt:
`2)…L2bw(E(?!$8,51
`2)+…L2bw8.$ !BdJ- >
(/I>](^IQIA_`ab
17
$S60$8Yr+D$<>
5>)$:8) t12#BMBy
…L2bw0lw0"T@rKvBGK C5v(+BCCt,3
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} Chú ýGF?&wl…8YD…MQvvQ:8zY0lw
0"T@8z†)8Y1

`+Dd04(E(?!$07)
0"T@KvB048Y0D+@C1
Thanh ghi trạng thái chương trình (PSW: Prorgam Status Word): ,8Y
cMQ1
Bảng 2.22)+)<>1
h F-h I8Y 2"T
ŠK•1y 2” cyQ 2•5G
ŠK•1x d2 cxQ d(E5•5G 9
ŠK•1b vM cbQ –C+•5G:
ŠK•1_ BKw c_Q BCC:C5CwG;T
w
ŠK•1{ BKM c{Q BCC:C5CMG;T
M
ŠK•1l ‰k clQ ‰C•5+—•5G)+
ŠK•1w ` cwQ c
ŠK•1M Š cMQ OC •5G:4$†
Chức năng từng bit trạng thái chương trình:
+ Cờ Carry CY:20).9:q 1F0.3+)
5+);G2‚w( q +)0+@ q D0$
52‚M( q +): q D:0$1
+ Cờ Carry phụ ACGa)8h2crh2+.CcC$5t
 9d25 (:'(&_? m$+ $%(:4MdQ`
MvQ15d2‚M1
+ Cờ 0 (Flag 0)G2MrvMt5w.9.3+)".9
(/I>](^IQIA_`ab
18
.31
+ Những bit chọn bank thanh ghi truy xuấtGBKwBKM'(8.
=12*E0(:CC7u, !$%$
:!1

F3C+BKwBKM‚MMMwwMww6;h:=<"5
h:Mh:wh:lh:{
‡ Cờ tràn OVG25 ($++@D(0
+);1a)70.?(+@D( !$%$04:4$
4E)8EC$:'(&0m$+!$E)8:1a)7
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`wl…>‰k‚w1
‡ Bit Party (P):h5 E0,$S(:’$)45
)†d1K$)w+dŠ
5(5(†1k=.9d"wMwMwwMwh>Š5 5-$4u7w
+dŠ+7†1
hŠ.3+: 9Š+7
4+Š: )+@:4$Š(:(1
‡Thanh ghi BGFh,8YvMQ.33d+
) q +)P1oJŒodh r5?dht:'(&(-@+d7
.@+h1Fh04.3$$($9
=10588'(8YDvMQ vyQ1
‡ Con trỏ Ngăn xếp SP (Stack Pointer)G2+VTE 5$…
,8Y…wQ10"8YC.5(-YTE 12)5
-TE +n$)5?.5(+TE rŠŒKQt5?.5(
:VTE rŠ‰Št1o?.5(+TE 65$TKŠ:.
5(55?:VTE 65$&$KŠ1TE …M{wˆ…Mbw
+BdJ)8Y04(E(?m8Y) *5
wl…C!(…L2bw1
(/I>](^IQIA_`ab
19
`I4:,KŠTE R!(8YxMQ)5(P
.3GJ‰kKŠ #bv1
`k5->TE …L2bwY0{lC>8Y+?
BdJ- 5yvQ1K,.z)8bvQ +KŠ>KŠT5-xMQ

:?C.5(1
`aBCC…L2bwKŠ6$)8$@85MyQ.5(!(-6
?+TE 08YM…Q1( !$%$".9::,
KŠ$)8$>:w04&l{6:.3>
3BdJ.35$TE 1TE (E(? m
)5ŠŒKQŠ‰Š45($5?5.5(+@(E(?!$
m5;<>+rd2dooo2doot)5,%rBOFBOF„t4
5()8$<>:R!(<>+5?
5::*<>+1
+ Con trỏ dữ liệu DPTR (Data Pointer)G2+V.5(rcŠFBt.34
(E(?+5$wx,8Y…lQrcŠoGC? t…{Q
rcŠQGC+t1h5(6bbQ+BdJ+,8YwMMMQG
J‰kd #bbQ
J‰kcŠFB #wMMMQ
J‰k˜cŠFBd
o!(-.34 bbQ+d1o".34 8
Y!5()8bbQ++V.5(cŠFB1o"6.(4
.(dr5bbQt+BdJ-+08Y"+cŠFB
r5wMMMQt1
+ Các thanh ghi Port (Port Register)G2)Š+…L2bw+n$Š+M,8
Y…MQ1Š+w,8YLMQŠ+l,8YdMQŠ+{,8YhMQ1F?&)
Š+%(04(E(?D-?(+:&T+ 1
+ Các thanh ghi Timer (Timer Register)G…L2bw0"8ˆ
$wx.3+8$:1F$CM,8Y…dQ
(/I>](^IQIA_`ab
20
rFoMGC? t…2QrFQMGC+t1F$Cw,8Y…hQrFowGC? t
…cQrFQwGC+t1k:,$C5 ,F$CJ+.CrFJ‰ct,
8Y…LQ%(:4F$CrF2‰t,8Y……Q12Y0F2‰
8Y0D1

+ Các thanh ghi Port nối tiếp (Serial Port Register)G…L2bw"$Š+7
 ++u)87 $)=$+.C$+@
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+ Các thanh ghi ngắt (Interrupt Register)G…L2bw0?(*b(nRl
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+ Thanh ghi điều khiển nguồn PCON (Power Control Register)GF
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2.1.3.3 Bộ nhớ ngoài (External memory)
…L2bw0:&T$,5-x_aC<>
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21
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Hoạt động Reset: …L2bw0l)CCGCCm+@CC
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™ Reset bằng tay:
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(/I>](^IQIA_`ab

22
2.1.4 HOẠT ĐỘNG CỦA TIMER
2.1.4.1 Giới thiệu

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23
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2.1.4.2 Thanh ghi điều khiển Timer TCON:
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F2‰1l „Fw …dQ 2:4(Rw-+
F2‰1w „OM …LQ 2RM-+
F2‰1M „FM ……Q 2:4(RM-+
2.1.4.3 Thanh ghi mode timer (TMOD):
(/I>](^IQIA_`ab
24
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F$C1
2.1.4.4 Các mode và cờ tràn
`…L2bw0lF$CF$CMF$Cw1F.3:X(FoEFQE4Y
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Mode Timer 13 bit (MODE 0):
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(/I>](^IQIA_`ab
25
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1{+FoE:.31
Mode Timer 16 bit (MODE 1):
`J+.Cw5$+.CF$Cwx<$+.CM+DF$C+
$F$C!wxE(5+:.3: )
+? rFoEFQEt1aE(5+:+$F$CT5-
MMMMQMMMwQMMMlQ111$6E(?:0(4-$
F$CDvvvQMMMMQ65 F$C(0F$C$ 1
`25FvE+F2‰$06;+@, !
$%$1
`h0;75?rJKht)8+F$C5y
FQE0;7? ?roKhtMFoE1
Mode tự động nạp 8 bit (MODE 2):
`J+.Cl5$+.C …C? FoEF$C+$
F$C…+:C+FQEF$C)8BC5+.1a$D
vvQMMQ:YC$)8+FQE# +
FoEG
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