Đồ án điều khiển thiết bị qua mạng GSM

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VIỄN THÔNG II
_____________

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
HỆ LIÊN THÔNG
NIÊN KHÓA: 2011-2013

Đề tài:
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG GSM

Mã số đề tài: 13 N113101146





Sinh viên thực hiện: TRẦN NHẬT THÔNG

MSSV: N113101146
Lớp: L11CQVT02-N
Giáo viên hƣớng dẫn: NGUYỄN TẤN NHÂN



Tháng12 Năm 2013
TP.HCM – 2013


HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VIỄN THÔNG II
_____________

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
HỆ LIÊN THÔNG
NIÊN KHÓA: 2011-2013

Đề tài:
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG GSM

Mã số đề tài: 13 N113101146

NỘI DUNG:
- CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
- CHƢƠNG II: MODEM SIM 300CZ VÀ TẬP LỆNH AT

- CHƢƠNG III: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A
- CHƢƠNG IV: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG GSM
- CHƢƠNG V: KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI


Sinh viên thực hiện: TRẦN NHẬT THÔNG
MSSV: N113101146
Lớp: L11CQVT02-N
Giáo viên hƣớng dẫn: NGUYỄN TẤN NHÂN




Tháng/Năm


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 2
1.1. Hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM) 2
1.2. Các chức năng của hệ thống GSM 3
1.3. Băng tần sử dụng trong hệ thống thông tin động GSM 4
1.4 Phƣơng pháp truy nhập trong thông tin di động 5
1.5 SMS trong mạng GSM 6
CHƢƠNG II : MODEM SIM 300CZ VÀ TẬP LỆNH AT 8
2.1 Modem GSM SIM 300CZ 8
2.2 Đặc điểm của Modem GSM SIM 300CZ 9
2.3 Khảo sát tập lệnh AT điều khiển Modem SIM 300CZ 11
2.4 Các thủ tục gửi lệnh AT qua MS Hyper Terminal 13
CHƢƠNG III : TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A 15

3.1 Vi điều khiển PIC 16F877A 15
3.2 Cấu trúc tổng quát của vi điều khiển PIC 16F877A 16
3.3 Các cổng xuất nhập tín hiệu của PIC 16F877A 17
3.4 Giao tiếp nối tiếp 19
CHƢƠNG IV: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG GSM 21
4.1 Ý tƣởng thiết kế 21
4.2 Cấu trúc hệ thống 21
4.3 Thiết kế và thi công 22
4.3.1 Sơ đồ khối 22
4.3.2 Khối Modem GSM 22
4.3.3 Bộ xử lý trung tâm 25
4.3.4 Khối công suất 26
4.3.5 Khối giao tiếp LCD & Keypad 27
4.4 Lƣu đồ giải thuật và quy trình hoạt động của hệ thống 29
4.4.1 Lƣu đồ giải thuật 29
4.4.2 Quy trình hoạt động của hệ thống 32


CHƢƠNG V : KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI 34
5.1 Ứng dụng đề tài 34
5.2 Giới hạn của đề tài 37
5.3 Hƣớng phát triển đề tài 37
KẾT LUẬN 38





MỤC LỤC HÌNH
Hình 1.1: Mô hình mạng GSM 2

Hình 1.2: Băng tần trong hệ thống GSM 4
Hình 1.3: Hệ thống các tế bào của mạng GSM 5
Hình 1.4: Cấu trúc tin nhắn SMS 7
Hình 2.1 Modem GSM SIM 300CZ 8
Hình 2.2: Khởi động chƣơng trình MS Hyper Terminal 13
Hình 2.3: Cửa sổ Properties của MS Hyper Terminal 14
Hình 3.1: Vi điều khiển PIC 16F877A 16
Hình 4.1: Sơ đồ khối hệ thống 22
Hình 4.2: MIC 29152 22
Hình 4.3: Sơ đồ chân SIM 300CZ 23
Hình 4.4: Kết nối SIM CARD 23
Hình 4.5: Sơ đồ kết nối chân IC MAX 232 24
Hình 4.6: Kết nối khởi động và hiển thị 24
Hình 4.7: Khối nguồn cho PIC 16F877A 25
Hình 4.8: Sơ đồ chân PIC 16F877A 25
Hình 4.9: Khối công suất 26
Hình 4.10: LCD 27
Hình 4.11: Keypad 28
Hình 4.12: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình chính 29
Hình 4.13: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình xử lý tin nhắn 30
Hình 4.14: Lƣu đồ giải thuật xử lý cuộc gọi 31
Hình 4.15: Lƣu đồ giải thuật xử lý nút nhấn 31
Hình 4.16: Đồng bộ dữ liệu 32
Hình 4.17: Giao tiếp giữa PIC 16F877A và SIM 300CZ 32
Hình 5.1: Điều khiển thiết bị trong nhà 34
Hình 5.2: Báo động qua mạng GSM 35
Hình 5.3: Hệ thống tƣới tiêu tự hành 35
Hình 5.4: Điều khiển thiết bị kết hợp Module RF 36

SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 1
LỜI MỞ ĐẦU
Nền khoa học kỹ thuật của đất nƣớc ta ngày một không ngừng phát triển và sự phát triển đó
luôn theo sát những tiến bộ kỹ thuật trên thế giới. Hòa nhập với sự phát triển này, nhu cầu
hiện đại hóa cơ sở hạ tầng là một vấn đề hết sức bức thiết, mà theo sau đòi hỏi phải có một đội
ngũ kỹ sƣ và chuyên viên không ngừng đƣợc nâng cao về cả số lƣợng lẫn chất lƣợng.
Là một trong những sinh viên khoa Viễn Thông II, chuyên ngành Điện Tử Viễn Thông của
trƣờng Học Viện Công Nghệ Bƣu Chính Viễn Thông - TP.HCM, chúng em rất vinh dự đƣợc
tham gia chƣơng trình đào tạo tại trƣờng và rất mong muốn đƣợc hoàn thiện bản thân mình.
Sau những năm tháng tham gia học tập và rèn luyện tại trƣờng thông qua đồ án tốt nghiệp này
hy vọng thầy cô và các bạn sẽ cảm nhận đƣợc sự trƣởng thành về cả thể chất lẫn vốn kiến
thức mà các em gắn công trao dồi trong thời gian qua, để các em có thể vững tin hơn trƣớc
khi bƣớc chân vào môi trƣờng làm việc thực thụ.
Hiện nay, do nhu cầu sử dụng các hệ thống, thiết bị tự động của ngƣời dân ngày càng tăng.
Đồng thời, mạng điện thoại di động phát triển rộng khắp và những chiếc điện thoại di động đã
không còn xa lạ với mọi ngƣời dân. Đó là những mặt thuận lợi của việc hình thành ý tƣởng
điều khiển các thiết bị từ xa bằng cách sử dụng tin nhắn SMS. Đây là một hình thức điều
khiển thiết bị rất thuận tiện, giúp mọi ngƣời có thể tiết kiệm đƣợc nhiều thời gian và chi phí đi
lại. Xuất phát từ ý tƣởng và tình hình thực tế nêu trên, em quyết định chọn đề tài “ĐIỀU
KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG GSM” để làm đề tài tốt nghiệp và hoàn tất chƣơng trình học
của mình tại trƣờng.
Sau hơn hai tháng miệt mài thực hiện đề tài, đến nay về cơ bản đề tài đã đƣợc hoàn thiện theo
nhƣ mục đích đã đề ra từ trƣớc, cũng nhƣ phải phù hợp với đề cƣơng mà khoa đã phân bổ.
Qua đó em thực sự học hỏi đƣợc nhiều về cách làm việc cũng nhƣ đã có những trải nghiệm
thực tế hết sức bổ ích. Điều đó đã góp phần giúp các em tin tƣởng hơn vào bản thân mình để
có thể trở thành một kỹ sƣ có ích trong tƣơng lai và để dẫn chứng cho điều đó ở bài báo cáo
này em xin đƣợc trình bày về một số nội dung quan trọng về mạng thông tin di động GSM,
cũng nhƣ các bƣớc cơ bản để xây dựng một hệ thống điều khiển thiết bị từ xa qua mạng
GSM.

TP. Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 12 năm 2013
Sinh viên thực hiện


Trần Nhật Thông


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 2
CHƢƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
1.1. Hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM):
GSM - Global System for Mobile Communications: Hệ thống thông tin di động toàn cầu, là
một công nghệ đƣợc sử dụng trong mạng thông tin di động. Đây là chuẩn phổ biến nhất cho
điện thoại di động nhờ khả năng phủ sóng rộng khắp, cho phép ngƣời sử dụng có thể sử dụng
điện thoại của họ ở nhiều vùng trên thế giới.

Hình 1.1: Mô hình mạng GSM
Xuất hiện vào đầu thập niên 1980 tại châu Âu, ngƣời ta phát triển một mạng điện thoại di
động chỉ sử dụng trong một vài khu vực. Sau đó vào năm 1982 nó đƣợc chuẩn hoá bởi CEPT
(European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) và tạo ra Groupe
Spécial Mobile (GSM) với mục đích sử dụng chung cho toàn Châu Âu.
Đến năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn và phát triển mạng GSM đƣợc chuyển cho viện
viễn thông Châu Âu (European Telecommunications Standards Institute - ETSI).Và các tiêu
chuẩn, đặc tính kỹ thuật giai đoạn một của công nghệ GSM đƣợc công bố vào năm 1990.
GSM khác với các chuẩn tiền thân của nó về cả tín hiệu và tốc độ, chất lƣợng cuộc gọi. Nó
đƣợc xem nhƣ là một hệ thống điện thoại di động thế hệ thứ hai (Second generation, 2G).
GSM là một chuẩn mở, hiện tại nó đƣợc phát triển bởi 3rd Generation Partnership Project
(3GPP).
Ngày nay, dịch vụ GSM đƣợc sử dụng bởi hơn 2 tỷ ngƣời trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ.

Các mạng thông tin di động GSM có thể cho phép chuyển vùng kết nối với nhau do đó những
máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau có thể sử dụng đƣợc ở nhiều nơi
trên thế giới.


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 3
1.2. Các chức năng của hệ thống GSM:
Có thể phục vụ đƣợc một số lớn các dịch vụ và tiện ích cho thuê bao cả trong thông tin thoại
và truyền số liệu:
 Đối với thoại có thể có các dịch vụ: chuyển hƣớng cuộc gọi vô điều kiện, chuyển
hƣớng cuộc gọi khi thuê bao di động bận, cấm tất cả các cuộc gọi ra quốc tế, giữ cuộc
gọi, thông báo cƣớc phí, nhận dạng số chủ gọi
 Đối với dịch vụ số liệu: truyền số liệu, dịch vụ nhắn tin (Các gói thông tin có kích cỡ
160 ký tự có thể lƣu giữ).
Sự tƣơng thích của các dịch vụ trong GSM với các dịch vụ của mạng sẵn có bởi các giao diện
theo chuẩn chung:
 PSTN – Publich Switched Telephone Network (Mạng điện thoại chuyển mạch công
cộng).
 ISDN – Integrated Service Digital Network (Mạng số tổ hợp dịch vụ).
Cho phép các thuê bao lƣu động (Roaming) ở các nƣớc với nhau cùng sử dụng hệ thống GSM
một cách hoàn toàn tự động. Nghĩa là thuê bao có thể mang máy di động đi mọi nơi và mạng
sẽ tự động cập nhật thông tin về vị trí của thuê bao đồng thời thuê bao có thể gọi đi bất cứ nơi
nào mà không cần biết thuê bao khác đang ở đâu.
Thƣờng hoạt động ở băng tần 900 MHz và 1800 MHz với hiệu quả cao bởi sự kết hợp giữa
hai công nghệ TDMA, FDMA.
Giải quyết sự hạn chế dung lƣợng: thực chất dung lƣợng sẽ tăng lên nhờ việc sử dụng tần số
tốt hơn và kỹ thuật chia ô nhỏ, do vậy số thuê bao đƣợc phục vụ sẽ tăng lên.
Tính linh hoạt cao nhờ sử dụng các loại máy thông tin di động khác nhau: máy cầm tay, máy
xách tay, máy đặt trên ô tô

Tính bảo mật: Mạng kiểm tra sự hợp lệ của mỗi thuê bao GSM bởi thẻ đăng ký SIM
(Subcriber Identity Module). Thẻ SIM sử dụng mật khẩu PIN (Personal Identity Number) để
bảo vệ quyền sử dụng của ngƣời sử dụng hợp pháp. SIM cho phép ngƣời sử dụng sử dụng
nhiều dịch vụ và cho phép ngƣời dùng truy nhập vào các PLMN (Public Land Mobile
Network) khác nhau. Đồng thời trong hệ thống GSM còn có trung tâm nhận thực AuC, trung
tâm này cung cấp mã bảo mật chống nghe trộm cho từng đƣờng vô tuyến và thay đổi cho từng
thuê bao.


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 4
1.3. Băng tần sử dụng trong hệ thống thông tin động GSM:
GSM đƣợc thiết kế gồm nhiều tế bào (Cell) do đó các máy điện thoại di động kết nối với
mạng bằng cách tìm kiếm các cell gần nó nhất. Các mạng di động GSM hoạt động trên 4 băng
tần. Hầu hết thì hoạt động ở băng 900 MHz và 1800 MHz. Vài nƣớc ở Châu Mỹ thì sử dụng
băng 850 MHz và 1900 MHz, do băng 900 MHz và 1800 MHz ở những nơi này đã bị sử dụng
trƣớc.
Các mạng sử dụng băng tần 900 MHz thì đƣờng lên (Từ thuê bao di động đến trạm truyền dẫn
Uplink) sử dụng tần số trong dải 890–915 MHz và đƣờng xuống Downlink sử dụng tần số
trong dải 935–960 MHz. Và chia các băng tần này thành 124 kênh với độ rộng băng thông 25
MHz, mỗi kênh cách nhau 1 khoảng 200 KHz. Khoảng cách song công (Đƣờng lên & xuống
cho 1 thuê bao) là 45 MHz.

Hình 1.2: Băng tần trong hệ thống GSM
Ở một số nƣớc, băng tần chuẩn GSM900 đƣợc mở rộng thành E-GSM, nhằm đạt đƣợc dải tần
rộng hơn. E-GSM dùng 880–915 MHz cho đƣờng lên và 925–960 MHz cho đƣờng xuống.
Nhƣ vậy, đã thêm đƣợc 50 kênh (Đánh số 975 đến 1023 và 0) so với băng GSM-900 ban đầu.
E-GSM cũng sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time Division
Multiplexing), cho phép truyền 8 kênh thoại toàn tốc hay 16 kênh thoại bán tốc trên 1 kênh vô
tuyến. Có 8 khe thời gian gộp lại gọi là một khung TDMA. Các kênh bán tốc sử dụng các

khung luân phiên trong cùng khe thời gian. Tốc độ truyền dữ liệu cho cả 8 kênh là 270.833
Kbit/s và chu kỳ của một khung là 4.615 ms.
Công suất phát của máy điện thoại đƣợc giới hạn tối đa là 2 watt đối với băng GSM 850/900
MHz và tối đa là 1 Watt đối với băng GSM 1800/1900 MHz.


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 5
1.4 Phƣơng pháp truy nhập trong thông tin di động:
Ở giao diện vô tuyến, MS và BTS liên lạc với nhau bằng sóng vô tuyến. Để tài nguyên tần số
có hạn có thể phục vụ càng nhiều thuê bao di động, ngoài việc sử dụng lại tần số, số kênh vô
tuyến đƣợc dùng theo kiểu trung kế. Hệ thống trung kế vô tuyến là hệ thống vô tuyến có số
kênh sẵn sàng phục vụ ít hơn số ngƣời dùng khả dĩ. Phƣơng thức để sử dụng chung các kênh
gọi là phƣơng pháp đa truy nhập: ngƣời dùng khi có nhu cầu thì đƣợc đảm bảo về sự truy
nhập vào trung kế.

Hình 1.3: Hệ thống các tế bào của mạng GSM
 Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA (Frequency Division Multiple Access):
Phục vụ các cuộc gọi theo các kênh tần số khác nhau. Phổ tần số đƣợc chia thành 2N
dải tần số con kế tiếp, cách nhau một khoảng bảo vệ. Mỗi dải tần đƣợc gán cho một
kênh liên lạc, trong đó kênh tần số N dành cho liên lạc hƣớng lên, N kênh tần số còn
lại cho liên lạc hƣớng xuống. Mỗi ngƣời dùng đƣợc cấp phát một kênh tần số riêng
biệt trong tập hợp các kênh tần số.
 Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA (Time Division Multiple Access):
Khi có yêu cầu một cuộc gọi thì một kênh vô tuyến đƣợc ấn định. Các thuê bao khác
nhau dùng chung 1 kênh tần số nhờ cài xen thời gian. Mỗi thuê bao đƣợc cấp một khe
thời gian (Time slot) trong cấu trúc khung tuần hoàn 8 khe.
 Đa truy nhập theo mã CDMA (Code Division Multiple Access): Là phƣơng pháp trải
phổ tín hiệu, thực hiện là gán cho mỗi MS một mã riêng biệt cho phép nhiều MS cùng
thu, phát độc lập trên một băng tần nên tăng dung lƣợng cho hệ thống. Hiện tại công

nghệ CDMA đang đƣợc triển khai tại một số quốc gia.



CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 6
1.5 SMS trong mạng GSM:
SMS - Short Message Service: dịch vụ tin nhắn ngắn, đó là một phần của công nghệ GSM cho
phép gửi và nhận tin nhắn giữa các máy điện thoại với nhau. SMS xuất hiện đầu tiên ở Châu
Âu vào năm 1992, bao gồm cả các chuẩn về GSM. Một thời gian sau nó phát triển sang công
nghệ Wireless nhƣ CDMA và TDMA.
Một tin nhắn SMS có thể chứa tối đa là 140 byte (1120 Bits) dữ liệu. Vì vậy, một tin nhắn
SMS chỉ có thể chứa :
 + 160 kí tự nếu nhƣ mã hóa ký tự 7 Bits đƣợc sử dụng (Mã hóa kí tự 7 Bits thì phù
hợp với mã hóa các ký tự Latin chẳng hạn nhƣ các ký tự Alphabet của tiếng Anh).
 + 70 kí tự nếu nhƣ mã hóa kí tự 16 Bits Unicode UCS2 đƣợc sử dụng (Các tin nhắn
SMS không chứa các ký tự Latin nhƣ ký tự chữ Trung Quốc phải sử dụng mã hóa ký
tự 16 Bits).
Một số ƣu điểm nổi trội của dịch vụ SMS :
 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, Nhật
Bản và Hàn Quốc. Bên cạnh dữ liệu dạng Text thì tin nhắn SMS còn có thể mang các
dữ liệu dạng Binary. Nó còn cho phép gửi nhạc chuông, hình ảnh cùng nhiều tiện ích
khác.
 Một trong những ƣu điểm nổi trội của SMS đó là nó đƣợc hỗ trợ bởi các điện thoại có
sử dụng GSM hoàn toàn. Hầu hết tất cả các tiện ích cộng thêm gồm cả dịch vụ gửi tin
nhắn giá rẻ đƣợc cung cấp, sử dụng thông qua sóng mang Wireless. Không giống nhƣ
SMS, các công nghệ Mobile nhƣ WAP và Mobile Java thì không đƣợc hỗ trợ trên
nhiều Module điện thoại.
 Sử dụng tin nhắn SMS ngày càng phát triển và trở lên rộng khắp: các tin nhắn SMS có

thể đƣợc gửi và đọc tại bất kỳ thời điểm nào. Ngày nay, hầu hết mọi ngƣời đều có điện
thoại di động của riêng mình và mang nó theo hầu nhƣ cả ngày. Với một điện thoại di
động , bạn có thể gửi và đọc các tin nhắn SMS bất cứ lúc nào bạn muốn, sẽ không gặp
khó khăn gì khi bạn đang ở trong văn phòng hay trên xe bus hay ở nhà…
 Tin nhắn SMS có thể đƣợc gửi tới các điện thoại đã tắt nguồn: nếu nhƣ không chắc
cho một cuộc gọi nào đó thì bạn có thể gửi một tin nhắn SMS đến bạn của bạn thậm
chí khi ngƣời đó tắt nguồn máy điện thoại trong lúc bạn gửi tin nhắn đó. Hệ thống
SMS của mạng điện thoại sẽ lƣu trữ tin nhắn đó rồi sau đó gửi nó tới ngƣời bạn đó khi
điện thoại của ngƣời bạn này mở nguồn.
 Các tin nhắn SMS ít gây phiền phức trong khi bạn vẫn có thể giữ liên lạc với ngƣời
khác: việc đọc và viết các tin nhắn SMS không gây ra ồn ào. Trong khi đó, bạn phải
chạy ra ngoài khỏi rạp hát, thự viện hay một nơi nào đó để thực hiện một cuộc điện
thoại hay trả lời một cuộc gọi. Bạn không cần phải làm nhƣ vậy nếu nhƣ tin nhắn SMS
đƣợc sử dụng.



CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 7
 Tin nhắn SMS là một công nghệ rất thành công và trƣởng thành. Tất cả các điện thoại
ngày nay đều có hỗ trợ nó. Bạn không chỉ có thể trao đổi các tin nhắn SMS đối với
ngƣời sử dụng Mobile ở cùng một nhà cung cấp dịch vụ mạng sóng mang Wireless,
mà đồng thời bạn cũng có thể trao đổi nó với ngƣời sử dụng khác ở các nhà cung cấp
dịch vụ khác.
 SMS là một công nghệ phù hợp với các ứng dụng Wireless sử dụng cùng với nó: bởi
thứ nhất, tin nhắn SMS đƣợc hỗ trợ 100% bởi các điện thoại có sử dụng công nghệ
GSM. Xây dựng các ứng dụng Wireless trên nền công nghệ SMS có thể phát huy tối
đa những ứng dụng có thể dành cho ngƣời sử dụng. Thứ hai, các tin nhắn SMS còn
tƣơng thích với việc mang các dữ liệu Binary bên cạnh việc gửi các dữ liệu dạng Text.
Nó có thể đƣợc sử dụng để gửi nhạc chuông, hình ảnh, hoạt họa … Thứ ba, tin nhắn

SMS hỗ trợ việc chi trả các dịch vụ trực tuyến.
Cấu trúc của một tin nhắn khi đƣợc gửi đi sẽ đƣợc chia làm 5 phần nhƣ sau:

Hình 1.4: Cấu trúc tin nhắn SMS
 Instructions to air interface: Chỉ thị dữ liệu kết nối với Air Interface (Giao diện không
khí) .
 Instructions to SMSC: Chỉ thị dữ liệu kết nối với trung tâm tin nhắn SMSC (Short
message service centre).
 Instructions to handset: Chỉ thị dữ liệu kết nối bắt tay.
 Instructions to SIM (Optional): Chỉ thị dữ liệu kết nối, nhận biết SIM (Subscriber
Identity Modules).
 Message body: Nội dung tin nhắn SMS.


CHƯƠNG II: MODEM SIM 300CZ VÀ TẬP LỆNH AT
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 8
CHƢƠNG II : MODEM SIM 300CZ VÀ TẬP LỆNH AT
2.1 Modem GSM SIM 300CZ:
Modem GSM là một Modem Wireless, nó làm việc cùng với một mạng Wireless GSM. Một
Modem Wireless thì cũng hoạt động giống nhƣ một Modem quay số. Điểm khác nhau chính
ở đây là Modem quay số thì truyền và nhận dữ liệu thông qua một đƣờng dây điện thoại cố
định trong khi đó một Modem Wireless thì việc gửi nhận dữ liệu thông qua sóng.
Giống nhƣ một điện thoại di động GSM, một Modem GSM yêu cầu 1 thẻ Sim với một mạng
Wireless để hoạt động.

Hình 2.1 Modem GSM SIM 300CZ
Sim300CZ là một trong những loại Modem GSM. Nhƣng nó đƣợc nâng lên với tốc độ cao
hơn và truyền dữ liệu nhanh hơn. Nó sử dụng công nghệ GSM/GPRS hoạt động ở băng tầng
EGSM 900Mhz, DCS 1800 Mhz và PCS 1900Mhz, tính năng GPRS của Sim 300CZ có nhiều
lớp (8 lớp điện dung, 10 lớp điện dung). Và hỗ trợ GPRS theo dạng đồ thị mã hóa CS-1, CS-

2, CS-3 và CS-4.



CHƯƠNG II: MODEM SIM 300CZ VÀ TẬP LỆNH AT
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 9
2.2 Đặc điểm của Modem GSM SIM 300CZ:
 Nguồn cung cấp khoảng 3,4 – 4,5V
 Nguồn lƣu trữ
 Băng tần:
- EGSM 900Mhz, DCS 1800 Mhz và PCS 1900Mhz, Sim 300CZ 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:
- GPRS có nhiều rãnh loại 8 (Lựa chọn)
- GPRS có nhiều rãnh loại 10 (Tự động)
 Giới hạn nhiêt độ:
- Bình thƣờng: -30°C tới +70°C
- Hạn chế: - 35°C tới -30°C và +70°C tới +80°C
- Nhiệt độ bảo quản: -45°C tới 85°C
 Dữ liệu GPRS:
- GPRS dữ liệu tải xuống: Max 85.6 Kbps
- GPRS dữ liệu Up lên: Max 42.8 Kbps
- Sơ đồ mã hóa: CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4
- Sim 300CZ hổ trợ giao thức PAP , kiểu sử dụng kết nối PPP
- Sim 300CZ tích hợp giao thức TCP/IP
- Chấp nhận thông tin đƣợc điều chỉnh rộng rãi
 CSD:
- Tốc độ truyền dẫn CSD: 2; 4; 8; 9; 6; 14 Kbps

- Hỗ trợ USSD



CHƯƠNG II: MODEM SIM 300CZ VÀ TẬP LỆNH AT
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 10
 SMS:
- MT, MO, CB, 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 cƣờng (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
- Cổng kết nối có thể sử dụng với CSD Fax, GPRS và gửi lệnh AT
Command tới Module điều khiển
- Cổng nối tiếp có thể sử dụng chức năng giao tiếp
- 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
 Quản lý danh sách : Hỗ trợ mẫu danh sách: SM, FD, LD, RC,ON, MC
 Sim Application Toolkit: Hỗ trợ SAT loại GSM 11,14
 Đồng hồ thời gian thực: Ngƣời cài đặt
 Times function: Lập trình thông qua AT Command

 Đặc tính vật lý (Đặc điểm):
- Kích thƣớt 50±0.15 x 33±0.15 x7.7±0.3mm
- Nặng 13.8 g


CHƯƠNG II: MODEM SIM 300CZ VÀ TẬP LỆNH AT
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 11
2.3 Khảo sát tập lệnh AT điều khiển Modem SIM 300CZ :
Các lệnh AT là các hƣớng dẫn đƣợc sử dụng để điều khiển một Modem. 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 đƣợc gọi là các lệnh AT. Nhiều lệnh của nó đƣợc sử dụng để điều khiển các
Modem quay số sử dụng dây mối (Wired dial-up modems), chẳng hạn nhƣ ATD (Dial), ATA
(Answer), ATH (Hool control) và ATO (Return to online data state), cũng đƣợc hỗ trợ bởi các
Modem GSM/GPRS và các điện thoại di động.
Bên cạnh bộ lệnh AT thông dụng này, các Modem GSM/GPRS và các điện thoại di động còn
đƣợc hỗ trợ bởi một bộ lệnh AT đặc biệt đối với công nghệ GSM. Nó bao gồm các lệnh liên
quan tới SMS nhƣ AT+ CMGS (Gửi tin nhắn SMS), AT+CMSS (Gửi tin nhắn SMS từ một
vùng lƣ trữ), AT+CMGL (Chuỗi liệt kê các tin nhắn SMS) và AT+CMGR (Đọc tin nhắn
SMS). Ngoài ra, các Modem GSM còn hỗ trợ một bộ lệnh AT mở rộng. Những lệnh AT mở
rộng này đƣợc định nghĩa trong các chuẩn của GSM. Với các lệnh AT mở rộng này, bạn có
thể làm một số thứ nhƣ 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 đƣợc thực thi bởi một Modem SMS trên một phút thì rất thấp, nó chỉ
khoảng từ 6 đến 10 tin nhắn SMS trên 1 phút.
Sau đây là một vài nhiệm vụ có thể đƣợc hoàn thành bằng cách sử dụng các lệnh AT kết hợp
với 1 Modem GSM/GPRS hay một điện thoại di động:

 Lấy thông tin cơ bản về điện thoại di động hay Modem GSM/GPRS. Nhƣ tên của nhà
sản xuất (AT+CGMI), số Modem (AT+CGMM), số IMEI (International Mobile
Equipment Identity) (AT+CGSN) và phiên bản phần mềm (AT+CGMR).
 Lấy các thông tin cơ bản về những ngƣời ký tên. Nhƣ MSISDN (AT+CNUM) và số
IMS (International Mobile Subscriber Identity) (AT+CIMI).
 Lấy thông tin trạng thái hiện tại của điện thoại di động hay Modem GSM/GPRS. Nhƣ
trạng thái hoạt động của điện thoại (AT+CPAS), trạng thái đăng kí mạng Mobile
(AT+CREG), chiều dài sóng Radio (AT+CSQ), mức sạc Pin và trạng thái sạc Pin
(AT+CBC).
 Thiết lập một kết nối dữ liệu hay kết nối Voice tới một Remote điều khiển (ATD,
ATA, )
 Gửi và nhận Fax (ATD, ATA,AT+F*)
 Gửi (AT+CMGS, AT+CMSS), đọc (AT+CMGR, AT+CMGL), viết (AT+CMGW)
hay xóa tin nhắn SMS (AT+CMGD) và nhận các thông báo của các tin nhắn SMS
nhận đƣợc mới nhất (AT+CNMI).


CHƯƠNG II: MODEM SIM 300CZ VÀ TẬP LỆNH AT
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 12
 Đọc (AT+CPBR), viết (AT+CPBW) hay tìm kiếm (AT+CPBF) cá mục về danh bạ
điện thoại (Phonebook).
 Thực thi các nhiệm vụ liên quan tới an toàn, chẳng hạn nhƣ mở hay đóng các khóa
chức năng (AT+CLCK), kiểm tra xem một chức năng đƣợc khóa hay chƣa
(AT+CLCK) và thay đổi Password (AT+CPWD).
 Điều khiển hoạt động của các mã kết quả/các thông báo lỗi của các lệnh AT. Nhƣ bạn
có thể điều khiển cho phép hay không cho phép kích hoạt hiển thị thông báo lỗi
(AT+CMEE) và các thông báo lỗi nên đƣợc hiển thị theo dạng số hay theo dạng dòng
chữ (AT+CMEE=1 hay AT+CMEE=2).
 Thiết lập hay thay đổi cấu hình của điện thoại di dộng hay Modem GSM/GPRS. Nhƣ
thay đổi mạng GSM (AT+COPS), loại dịch vụ của bộ truyền tin (AT+CBST), các

thông số Protocol liên kết với Radio (AT+CRLP), địa chỉ trung tâm SMS (AT+CSCA)
và khu vực lƣu trữ các tin nhắn SMS (AT+CPMS).
 Lƣu và phục hồi các cấu hình của điện thoại di động hay Modem GSM/GPRS. Nhƣ
lƣu (AT+COPS) và phục hồi (AT+CRES) các thiết lập liên quan tới tin nhắn SMS
chẳng hạn nhƣ địa chỉ trung tâm tin nhắn SMS.
 Chú ý là nhà sản xuất điện thoại di động thƣờng không thi hành tất cả các lệnh AT,
các thông số lệnh và các giá trị của tham số trong các điện thoại di động. Trạng thái
hành vi của các lệnh AT thực thi có thể cũng khác so với các định nghĩa chuẩn trƣớc
đó. Nói chung, các Modem GSM/GPRS đƣợc thiết kế dành cho các ứng dụng
Wireless mà có đƣợc các hỗ trợ tốt về các lệnh AT hơn là các điện thoại di động thông
thừơng khác.
 Thêm vào đó, một vài lệnh AT yêu cầu sự hỗ trợ từ các tổng đài của mạng di động.
Nhƣ SMS thông qua GPRS có thể đƣợc kích hoạt trên các điện thoại di động có sử
dụng GPRS và các Modem GPRS với lệnh +CGSMS (Tên lệnh ở dạng Text: Select
Service for MO SMS Messages). Nhƣng nếu tổng đài mạng điện thoại không hỗ trợ
quá trình truyền dẫn SMS thông qua GPRS, thì bạn không thể sử dụng chức năng này
đƣợc.




CHƯƠNG II: MODEM SIM 300CZ VÀ TẬP LỆNH AT
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 13
2.4 Các thủ tục gửi lệnh AT qua MS Hyper Terminal:
MS Hyper Terminal là một chƣơng trình tích hợp sẵn có trong Windows, giúp cho việc truyền
thông dữ liệu giữa máy tính với các thiết bị ngoại vi. Để sử dụng MS Hyper Terminal cho
việc gửi các lệnh AT đến điện thoại di động hay Modem GSM/GPRS, bạn cần phải thực hiện
theo những bƣớc nhƣ sau:
 Cho một thẻ SIM vẫn còn giá trị vào trong điện thoại di động hay một Modem
GSM/GPRS. Bạn có thể kiếm đƣợc một thẻ SIM bằng cách mua dịch vụ GSM của

một nhà phân phối mạng Wireless.
 Kết nối điện thoại di động hay Modem GSM/GPPRS của bạn tới máy tính và cài đặt
Driver của Modem Wireless tƣơng ứng cho nó. Bạn sẽ tìn thấy Driver của Modem
Wireless trong đĩa CD mà nhà sản xuất cung cấp cho bạn. Và nếu nhƣ nhà sản xuất
không cung cấp Driver cho điện thoại hay Modem GSM/GPRS thì bạn có thể vào
trang Web của nhà sản xuất để Download nó về rồi cài vào. Còn nếu vào trang Web
của nhà sản xuất mà cũng không có thì bạn vẫn có thể sử dụng Driver cho Modem
chuẩn của Windows.
 Chạy MS HyperTerminal bằng cách chọn Start > All Programs > Accessories >
Communications > Hyper Terminal.

Hình 2.2: Khởi động chƣơng trình MS Hyper Terminal


CHƯƠNG II: MODEM SIM 300CZ VÀ TẬP LỆNH AT
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 14
 Trong hộp thoại Connection Description, hãy gõ tên và chọn một biểu tƣợng Icon mà
bạn thích dùng cho kết nối này. Sau đó thì nhấn nút OK
 Trong hộp thoại “Connect to”, chọn “COM port” mà điện thoại di động hay Modem
GSM/GPRS đang kết nối tới tại khay Connect Using. Nhƣ bạn có thể chọn COM khi
điện thoại di động hay Modem đang đƣợc kết nối với Port COM1. Sau đó thì nhấn nút
OK.
 Từ hộp thoại Properties của MS Hyper Terminal ta tiến hành thiết lập những thông số
cần thiết phục vụ cho việc giao tiếp dữ liệu.

Hình 2.3: Cửa sổ Properties của MS Hyper Terminal
Sau bƣớc này, giao diện của chƣơng trình chính sẽ xuất hiện. Từ đây bạn có thể gửi nhận dữ
liệu từ máy tính đến các thiết bị ngoại vi cũng nhƣ Modem SIM 300CZ. Nếu nhƣ bạn nhận
đƣợc phản hồi từ điện thoại di động hay Modem GSM/GPRS thì giao tiếp của bạn đã đƣợc
thiết lập thành công. Tiếp theo bạn có thể gõ các lệnh AT theo ý riêng của mình để điều khiển

điện thoại di động hay Modem GSM/GPRS.



CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 15
CHƢƠNG III : TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A
3.1 Vi điều khiển PIC 16F877A:
PIC - Programable Intelligent Computer: Máy tính khả trình thông minh, do hãng General
Instrument đặt tên cho con vi điều khiển đầu tiên là PIC1650. Hãng Microchip tiếp tục phát
triển các dòng sản phẩm này. Cho đến nay, các sản phẩm vi điều khiển PIC của Microchip đã
gần 100 loại.
PIC là một vi điều khiển với kiến trúc RISC, sử dụng Microcode đơn giản đặt trong ROM, chạy
một lệnh một chu kỳ máy (4 chu kỳ của bộ dao động). Nhờ có EEPROM nên PIC tạo thành 1
bộ điều khiển vào ra khả trình, có rất nhiều dòng PIC với hàng loạt các Module ngoại vi tích
hợp sẵn (Nhƣ USART, PWM, ADC ), với bộ nhớ chƣơng trình từ 512 Word đến 32K Word.
Để lập trình cho PIC ngƣời ta sử dụng tập lệnh RISC, với dòng PIC Low-end (Độ dài mã lệnh
12 bit, ví dụ: PIC12Cxxx) và Mid-range (Độ dài mã lệnh 14 bit, ví dụ: PIC16Fxxxx), tập lệnh
bao gồm khoảng 35 lệnh, và 70 lệnh đối với các dòng PIC High-end (Độ dài mã lệnh 16 bit, ví
dụ: PIC18Fxxxx). Tập lệnh bao gồm các lệnh tính toán trên các thanh ghi, với các hằng số, hoặc
các vị trí bộ nhớ, cũng nhƣ có các lệnh điều kiện, lệnh nhảy/gọi hàm, và các lệnh để quay trở
về, nó cũng có các tính năng phần cứng khác nhƣ ngắt hoặc Sleep (Chế độ hoạt động tiết kiện
điện). Microchip cung cấp môi trƣờng lập trình MPLAB, nó bao gồm phần mềm mô phỏng và
trình dịch ASM.
Một số công ty khác xây dựng các trình dịch C, Basic, Pascal cho PIC. Microchip cũng bán
trình dịch "C18" (Cho dòng PIC High-end) và "C30" (Cho dòng dsPIC30Fxxx). Họ cũng cung
cấp các bản "Student edition/demo" dành cho sinh viên hoặc ngƣời dùng thử, những Version
này không có chức năng tối ƣu hoá Code và có thời hạn sử dụng giới hạn. Những trình dịch mã
nguồn mở cho C, Pascal, JAL, và Forth, cũng đƣợc cung cấp bởi PicForth.
GPUTILS là một kho mã nguồn mở các công cụ, đƣợc cung cấp theo công ƣớc về bản quyền

của GNU General Public License. GPUTILS bao gồm các trình dịch, trình liên kết, chạy trên
nền Linux, Mac OS X, OS/2 và Microsoft Windows. GPSIM cũng là một trình mô phỏng dành
cho vi điều khiển PIC thiết kế ứng với từng Module phần cứng, cho phép giả lập các thiết bị đặc
biệt đƣợc kết nối với PIC, ví dụ nhƣ LCD, LED



CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 16
3.2 Cấu trúc tổng quát của vi điều khiển PIC 16F877A:

Hình 3.1: Vi điều khiển PIC 16F877A
Cấu trúc tổng quát của PIC 16F877A gồm:
 8 K Flash ROM
 368 bytes RAM
 256 bytes EEPROM
 5 Port I/O (A, B, C, D, E), ngõ vào/ra với tín hiệu điều khiển độc lập
 2 bộ định thời 8 bit Timer 0 và Timer 2
 1 bộ định thời 16 bit Timer 1, có thể hoạt động trong cả chế độ tiết kiệm năng lƣợng
(Sleep Mode) với nguồn xung clock ngoài
 2 bộ CCP, Capture/Compare/PWM - Tạm gọi là: Bắt giữ / So sánh / Điều biến xung
 1 cổng song song (Parallel Port) 8 bit với các tín hiệu điều khiển
 Chế độ tiết kiệm năng lƣợng (Sleep Mode)
 Nạp chƣơng trình bằng cổng nối tiếp ICSP (In-Circuit Serial Programing)
 Nguồn dao động lập trình đƣợc tạo bằng công nghệ CMOS
 1 bộ biến đổi tƣơng tự –số (ADC) 10 bit, 8 ngõ vào
 2 bộ so sánh tƣơng tự (Comparator)
 1 bộ định thời giám sát (WDT –Watch Dog Timer)
 35 tập lệnh có độ dài 14 bit
 Tần số hoạt động tối đa là 20 MHz

 1 cổng nối tiếp (Serial Port)



CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 17
3.3 Các cổng xuất nhập tín hiệu của PIC 16F877A:
Một cổng xuất nhập của vi điều khiển bao gồm nhiều chân (I/O pin), tùy theo cách bố trí và
chức năng của vi điều khiển mà số lƣợng cổng xuất nhập và số lƣợng chân trong mỗi cổng có
thể khác nhau. Bên cạnh đó, do vi điều khiển đƣợc tích hợp sẵn bên trong các đặc tính giao
tiếp ngoại vi nên bên cạnh chức năng là cổng xuất nhập thông thƣờng, một số chân xuất nhập
còn có thêm các chức năng khác để thể hiện sự tác động của các đặc tính ngoại vi nêu trên đối
với thế giới bên ngoài. Chức năng của từng chân xuất nhập trong mỗi cổng hoàn toàn có thể
đƣợc xác lập và điều khiển đƣợc qua các thanh ghi SFR liên quan đến chân xuất nhập đó.
Vi điều khiển PIC16F877A có 5 cổng xuất nhập, bao gồm PORTA, PORTB, PORTC,
PORTD và PORTE.
 PORTA:
PORTA (RPA) bao gồm 6 I/O Pin. Đây là các chân “hai chiều” (Bidirectional pin), nghĩa là
có thể xuất và nhập đƣợc. Chức năng I/O này đƣợc điều khiển bởi thanh ghi TRISA (Địa chỉ
85h). Muốn xác lập chức năng của một chân trong PORTA là Input, ta “Set” bit điều khiển
tƣơng ứng với chân đó trong thanh ghi TRISA và ngƣợc lại, muốn xác lập chức năng của một
chân trong PORTA là Output, ta “Clear” bit điều khiển tƣơng ứng với chân đó trong thanh ghi
TRISA. Thao tác này hoàn toàn tƣơng tự đối với các PORT và các thanh ghi điều khiển tƣơng
ứng TRIS (Đối với PORTA là TRISA, đối với PORTB là TRISB, đối với PORTC là TRISC,
đối với PORTD là TRISD và đối với PORTE là TRISE). Bên cạnh đó PORTA còn là ngõ ra
của bộ ADECLARE, bộ so sánh, ngõ vào Analog ngõ vào xung Clock của Timer0 và ngõ vào
của bộ giao tiếp MSSP (Master Synchronous Serial Port). Các thanh ghi SFR liên quan đến
PORTA bao gồm:
 PORTA (Địa chỉ 05h): chứa giá trị các chân trong PORTA.
 TRISA (Địa chỉ 85h): điều khiển xuất nhập.

 CMCON (Địa chỉ 9Ch): thanh ghi điều khiển bộ so sánh.
 CVRCON (Địa chỉ 9Dh): thanh ghi điều khiển bộ so sánh điện áp.
 ADECLAREON1 (Địa chỉ 9Fh): thanh ghi điều khiển bộ ADECLARE.

 PORTB:
PORTB (RPB) gồm 8 pin I/O. Thanh ghi điều khiển xuất nhập tƣơng ứng là TRISB. Bên
cạnh đó một số chân của PORTB còn đƣợc sử dụng trong quá trình nạp chƣơng trình cho vi
điều khiển với các chế độ nạp khác nhau. PORTB còn liên quan đến ngắt ngoại vi và bộ
Timer0. PORTB còn đƣợc tích hợp chức năng điện trở kéo lên đƣợc điều khiển bởi chƣơng
trình. Các thanh ghi SFR liên quan đến PORTB bao gồm:
 PORTB (Địa chỉ 06h,106h): chứa giá trị các chân trong PORTB
 TRISB (Địa chỉ 86h,186h): điều khiển xuất nhập
 OPTION_REG (Địa chỉ 81h,181h): điều khiển ngắt ngoại vi và bộ Timer0.



CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 18
 PORTC:
PORTC (RPC) gồm 8 pin I/O. Thanh ghi điều khiển xuất nhập tƣơng ứng là TRISC. Bên
cạnh đó PORTC còn chứa các chân chức năng của bộ so sánh, bộ Timer1, bộ PWM và các
chuẩn giao tiếp nối tiếp I2C, SPI, SSP, USART.Các thanh ghi điều khiển liên quan đến
PORTC:
 PORTC (Địa chỉ 07h): chứa giá trị các Pin trong PORTC
 TRISC (Địa chỉ 87h): điều khiển xuất nhập.

 PORTD:
PORTD (RPD) gồm 8 chân I/O, thanh ghi điều khiển xuất nhập tƣơng ứng là TRISD. PORTD
còn là cổng xuất dữ liệu của chuẩn giao tiếp PSP (Parallel Slave Port). Các thanh ghi liên
quan đến PORTD bao gồm:

 Thanh ghi PORTD: chứa giá trị các Pin trong PORTD.
 Thanh ghi TRISD: điều khiển xuất nhập.
 Thanh ghi TRISE: điều khiển xuất nhập PORTE và chuẩn giao tiếp PSP.

 PORTE:
PORTE (RPE) gồm 3 chân I/O. Thanh ghi điều khiển xuất nhập tƣơng ứng là TRISE. Các
chân của PORTE có ngõ vào Analog. Bên cạnh đó PORTE còn là các chân điều khiển của
chuẩn giao tiếp PSP. Các thanh ghi liên quan đến PORTE bao gồm:
 PORTE: chứa giá trị các chân trong PORTE.
 TRISE: điều khiển xuất nhập và xác lập các thông số cho chuẩn giao tiếp PSP.
 ADECLAREON1: thanh ghi điều khiển khối ADECLARE.

Với ADECLARE (Analog to Digital Converter): là bộ chuyển đổi tín hiệu giữa hai dạng
tƣơng tự và số. PIC16F877A có 8 ngõ vào Analog (RA4:RA0 và RE2:RE0). Hiệu điện thế
chuẩn VREF có thể đƣợc lựa chọn là VDD, VSS hay hiệu điện thể chuẩn đƣợc xác lập trên
hai chân RA2 và RA3. Kết quả chuyển đổi từ tín tiệu tƣơng tự sang tín hiệu số là 10 bit số
tƣơng ứng và đƣợc lƣu trong hai thanh ghi ADRESH, ADRESL. Khi không sử dụng bộ
chuyển đổi ADECLARE, các thanh ghi này có thể đƣợc sử dụng nhƣ các thanh ghi thông
thƣờng khác.


CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 19
3.4 Giao tiếp nối tiếp:
USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter): là một trong hai
chuẩn giao tiếp nối tiếp. USART còn đƣợc gọi là giao diện giao tiếp nối tiếp SCI (Serial
Communication Interface). Có thể sử dụng giao diện này cho các giao tiếp với các thiết bị
ngoại vi, với các vi điều khiển khác hay với máy tính. Các dạng của giao diện USART ngoại
vi gồm:
 Bất động bộ (Asynchronous).

 Đồng bộ_ Master mode.
 Đồng bộ_ Slave mode.
PIC16F877A đƣợc tích hợp sẵn bộ tạo tốc độ Baud BRG (Baud Rate Genetator) 8 bit dùng
cho giao diện USART. BRG thực chất là một bộ đếm có thể đƣợc sử dụng cho cả hai dạng
đồng bộ và bất đồng bộ và đƣợc điều khiển bởi thanh ghi PSBRG. Ở dạng bất đồng bộ, BRG
còn đƣợc điều khiển bởi bit BRGH (TXSTA<2>). Ở dạng đồng bộ tác động của bit BRGH
đƣợc bỏ qua. Tốc độ Baud do BRG tạo ra đƣợc tính nhƣ sau:
SYNC
BRGH = 0 (Low Speed)
BRGH = 1 (High Speed)
0
1
(Asynchronous) Baud Rate = Fosc/(64(X+1))
(Asynchronous) Baud Rate = Fosc/(4(X+1))
Baud Rate = Fosc/(16(X+1))
N/A

Trong đó X là giá trị của thanh ghi RSBRG ( X là số nguyên và 0<X<255). Các thanh ghi liên
quan đến BRG bao gồm:
 TXSTA (Địa chỉ 98h): chọn chế độ đồng bộ hay bất đồng bộ (Bit SYNC) và chọn mức
tốc độ Baud (Bit BRGH).
 RCSTA (Địa chỉ 18h): cho phép hoạt động cổng nối tiếp (Bit SPEN).
 RSBRG (Địa chỉ 99h): quyết định tốc độ Baud.




CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A
SVTH: TRẦN NHẬT THÔNG LỚP: L11CQVT02-N Trang 20
 USART bất đồng bộ:

Ở chế độ truyền này USART hoạt động theo chuẩn NRZ (None-Return-to-Zero), nghĩa là các
bit truyền đi sẽ bao gồm 1 Bit Start, 8 hay 9 Bits dữ liệu (Thông thƣờng là 8 Bits) và 1 Bit
Stop. Bit LSB sẽ đƣợc truyền đi trƣớc. Các khối truyền và nhận Data độc lập với nhau sẽ
dùng chung tần số tƣơng ứng với tốc độ Baud cho quá trình dịch dữ liệu (Tốc độ Baud gấp 16
hay 64 lần tốc độ dịch dữ liệu tùy theo giá trị của Bit BRGH), và để đảm bảo tính hiệu quả
của dữ liệu thì hai khối truyền và nhận phải dùng chung một định dạng dữ liệu. Các thanh ghi
liên quan đến quá trình truyền dữ liệu bằng giao diện USART bất đồng bộ gồm:
 Thanh ghi INTCON (Địa chỉ 0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh): cho phép tất cả các ngắt.
 Thanh ghi PIR1 (Địa chỉ 0Ch): chứa cờ hiệu TXIF.
 Thanh ghi PIE1 (Địa chỉ 8Ch): chứa bit cho phép ngắt truyền TXIE.
 Thanh ghi RCSTA (Địa chỉ 18h): chứa bit cho phép cổng truyền dữ liệu
 Thanh ghi TXREG (Địa chỉ 19h): thanh ghi chứa dữ liệu cần truyền.
 Thanh ghi TXSTA (Địa chỉ 98h): xác lập các thông số cho giao diện.
 Thanh ghi SPBRG (Địa chỉ 99h): quyết định tốc độ Baud.

 USART đồng bộ:
Giao diện USART đồng bộ đƣợc kích hoạt bằng cách Set Bit SYNC. Cổng giao tiếp nối tiếp
vẫn là hai chân RC7/RX/DT, RC6/TX/CK và đƣợc cho phép bằng cách Set Bit SPEN.
USART cho phép hai chế độ truyền nhận dữ liệu là Master mode và Slave mode. Master
Mode đƣợc kích hoạt bằng cách Set Bit CSRC (TXSTA<7>), Slave Mode đƣợc kích hoạt
bằng cách Clear Bit CSRC. Điểm khác biệt duy nhất giữa hai chế độ này là Master Mode sẽ
lấy xung Clock đồng bộ từ bộ tao xung Baud BRG còn Slave Mode lấy xung Clock đồng bộ
từ bên ngoài qua chân RC6/TX/CK. Điều này cho phép Slave Mode hoạt động ngay cả khi vi
điều khiển đang ở chế độ Sleep.
Các thanh ghi liên quan đến quá trình truyền dữ liệu bằng giao diện USART đồng bộ Master
Mode:
 Thanh ghi INTCON (Địa chỉ 0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh): cho phép tất cả các ngắt.
 Thanh ghi PIR1 (Địa chỉ 0Ch): chứa cờ hiệu TXIF.
 Thanh ghi PIE1 (Địa chỉ 8Ch): chứa bit cho phép ngắt truyền TXIE.
 Thanh ghi RCSTA (Địa chỉ 18h): chứa bit cho phép cổng truyền dữ liệu

 Thanh ghi TXREG (Địa chỉ 19h): thanh ghi chứa dữ liệu cần truyền.
 Thanh ghi TXSTA (Địa chỉ 98h): xác lập các thông số cho giao diện.
 Thanh ghi SPBRG (Địa chỉ 99h): quyết định tốc độ Baud.