THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN TRẠM BƠM QUA TIN NHẮN SMS

ĐỒ ÁN 2
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN TRẠM BƠM QUA TIN NHẮN SMS
GVHD: Th.S Nguyễn Thế Hoàng

1
LỜI MỞ ĐẦU

Cũng như ánh sáng, nước không thể thiếu trong cuộc sống con người. Nước sạch là một trong những
nhu cầu cơ bản nhất trong đời sống hằng ngày của mỗi người. Nước không những phục vụ cho mục
đích sinh hoạt của mỗi người mà còn phục vụ cho sản xuất. Vì vậy việc phân phối mạng lưới nước
cho hợp lý với nhu cầu là một vấn đề cực kỳ quan trọng

Từ những yêu cầu thực tế, những đòi hỏi ngày càng cao của cuộc sống, cộng với sự hợp tác, phát
triển mạnh mẽ của mạng di động nên chúng em đã chọn đề tài “Thiết kế và thi công mạch điều khiển
trạm bơm nước qua tin nhắn SMS” để đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người và góp
phần vào việc bảo vệ tài nguyên cho đất nước.
2

NỘI DUNG
I.
Mục đích và ý nghĩa của đề tài
II.
Các linh kiện chính tạo nên thiết bị
III.
Kiến trúc mạng GSM
IV.
Sơ đồ tổng thể
V.
Lưu đồ giải thuật
VI.

Nguyên lý hoạt động
VII.
Kết luận
3
4
1. Mục đích của đề tài:
 Ứng dụng các kiến thức đã học tại trường về: mạch điện, vi điều khiển, linh kiên điện tử,
…
 Ứng dụng sự phát triển mạnh mẽ của mạng thông tin di động GSM nhắm khai thác triệt
để tiện ích của nó vào việc tạo ra một cuộc sống hiện đại cho con người.
 Giúp tăng khả năng làm việc theo nhóm cũng như sự say mê tìm hiểu sự phát triển khoa
học công nghệ của các sinh viên tham gia thực hiện đề tài.
I. Mục đích và ý nghĩa của đề tài
5
2. Ý nghĩa của đề tài:
 Giải quyết được nhu cầu sử dụng các thiết bị tự động ngày càng cao của con người.
 Giúp người dân Việt Nam tiếp cận với công nghệ tiên tiến đã phát triển tại các nước Châu
ÂU và Bắc Mỹ.
 Giúp chúng ta khai thác triệt để úng dụng hữu ích của dịch vụ tin nhắn SMS.
 Tạo hướng mở rộng để phát triển lên các hạng mục cao hơn ví dụ như ứng dụng đề tài vào
các dây chuyền sản xuất.
I. Mục đích và ý nghĩa của đề tài
6
1. Vi điều khiển PIC 16F877A:
II. Các linh kiện chính tạo nên thiết bị
7
Vi điều khiển Pic 16F877A được chúng em chon làm đơn vị xử lý chính cho mạch vì đây là
vi điều khiển chúng em được học và thực hành nhiều trên lớp do đó, kỹ năng thiết kế mạch và lập
trình cho Pic 16F877A khá quen thuộc. Bên cạnh đó, Pic 16F877A là loại vi điều khiển phổ biến
nhất, đủ mạnh về tính năng và bộ nhớ đủ lớn để thực hiện được đề tài.

II. Các linh kiện chính tạo nên thiết bị
1. Vi điều khiển PIC 16F877A:
8
2. Module GSM SIM900:
II. Các linh kiện chính tạo nên thiết bị
Hình 2.2 Module GSM SIM 900
9
2. Module GSM SIM900:
II. Các linh kiện chính tạo nên thiết bị
Được thiết kế cho thị trường toàn câu, Module GSM SIM900 sử dụng công nghệ GMS/GPRS hoạt động trên tần số GSM 850MHz,
EGSM 900MHz, DCS 1800MHz và PCS 1900MHz rất phù hợp với yêu cầu gửi và nhân SMS trên tất cả các mạng di động nước ta hiện
nay (như Viettel, Mobifone, Vinafone, ). Ngoài ra, Module còn có kích thước nhỏ gọn (24mm x 24mm x 3mm) có thể đáp ứng hoàn
toàn mọi nhu cầu về không gian trong các ứng dụng. Do đó, chúng em chọn Module GSM SIM 900 để làm thiết bị gửi nhận tin
nhắn.
10
Một số vấn đề thường gặp khi sử dụng lệnh AT:

Nếu lệnh chuyển đổi cho module không đúng thì chuối “ERROR” sẽ được trả về.

Nếu lệnh truyền đúng nhưng thông số sai thì chuỗi: “+CME ERROR” : <Err> hoặc “+CME ERROR”: <SmsErr> trả về với mã lỗi.

Nếu lệnh truyền đi đúng và thành công thì “OK” được trả về.
2.1. Tập lệnh AT để nhận và gửi tin nhắn:
II. Các linh kiện chính tạo nên thiết bị
Một số lệnh cơ bản dùng để truy xuất tin nhắn:

Lệnh đọc tin nhắn:
AT+CMGF=1<CR>
AT+CMGL=“REC UNREAD”<CR>
Trong đó, lệnh AT+CMGF=1<CR> là lệnh thiết lập modem sang chế độ textmod, là chế độ tin nhắn văn bản. Lệnh

AT+CMGL=“REC UNREAD”<CR> là lệnh để đọc tin nhắn mới nhất
11
2.1. Tập lệnh AT để nhận và gửi tin nhắn:
II. Các linh kiện chính tạo nên thiết bị
Sau khi thực hiện thành công 2 lệnh trên, modem sẽ trả vê chuỗi tin nhắn:
AT+CMGL: <vị trí tin nhắn>, “REC UNREAD”, <số điện thoại gửi>, <ngày giờ>, <CR><LF>, <nội dung tin nhắn>, OK
Một số lệnh cơ bản dùng để truy xuất tin nhắn:

Cấu trúc lệnh xóa tin nhắn:
AT+CMGL=<vị trí tin nhắn lưu trong máy><CR>

Lệnh gửi phản hồi:
AT+CMGS=<số điện thoại>[nội dung tin nhắn]<Ctrl+Z>

GSM (Global System for Mobile communication) là hệ thống thông tin di động số toàn cầu.

GSM là công nghệ không dây thuộc thế hệ 2G (second generation) có cấu trúc mạng tế bào, cung
cấp dịch vụ truyền giọng nói.

GSM chuyển giao dữ liệu chất lượng cao với các băng tần khác nhau: 800Mhz, 900Mhz, 1800Mhz
và 1900Mhz, được tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định.
12
III. Kiến trúc mạng GSM

13
III. Kiến trúc mạng GSM
14
IV. Sơ đồ tổng thể
1. Sơ đồ tổng quát

15
IV. Sơ đồ tổng thể
2. Khối nguồn
16
IV. Sơ đồ tổng thể
3. Khối vi xử lý
17
IV. Sơ đồ tổng thể
4. Khối module SIM900
R41
1K
R42
1K
R43
1K
A K
D110
NGUON SIM
A K
D111
STATUS
A K
D112
NET_LINE
STATUS
NET_L
+4V
Vin
2
Enable

1
Vout
4
Adj
5
0V
3
U55
MIC29302
C222
1000uF
C333
1uF
AK
D40
1N4007
R55
2K2
R66
4K7
+4V
C44
1000uF
VBAT2
3
VBAT1
1
VBAT3
5
VBAT4

7
VBAT5
9
VCHG
11
VDD_EXT
15
TEMP_BAT
13
PW_KEY
17
STATUS
19
GPIO0
21
BUZZER
23
SIM_VDD
25
SIM_RST
27
SIM_DATA
29
SIM_CLK
31
SIM_PRE
33
GPIO1
35
DCD

37
DTR
39
RXT
41
TXD
43
RTS
45
CTS
47
RI
49
AGND1
51
SPK_1P
53
SPK_1N
55
SPK_2P
57
SPK_2N
59
GND1
2
GND2
4
GND3
6
GND4

8
GND5
10
ADC0
12
VRTC
14
NET_L
16
KBC0
18
KBC1
20
KBC2
22
KBC3
24
KBC4
26
KBR0
28
KBR1
30
KBR2
32
KBR3
34
KBR4
36
DISP_CS

38
DISP_CLK
40
DISP_DATA
42
DISP_D/C
44
DISP_RST
46
DBG_RXD
48
DBG_TXD
50
AGND2
52
MIC1P
54
MIC1N
56
MIC2P
58
MIC2N
60
U66
SIM900
VCC
1
SIM_RST
2
SIM_CLK

3
GND
4
VSIM
5
I/O
6
U22
SIM-CON
VSIM
SIM-RST
SIM-CLK
SIM-DATA
VSIM
SIM-RST
SIM-CLK
SIM-DATA
+4V
STATUS
NET_L
TX
RX
C99
10uF
1 2
K2
KEY-TRON
R100
2k
+12V

KHOI SIM 900
18
IV. Sơ đồ tổng thể
5. Khối công suất
19
IV. Sơ đồ tổng thể
6. Khối LCD
20
V. Lưu đồ giải thuật
1 .Lưu đồ chương trình chính
21
V. Lưu đồ giải thuật
2. Lưu đồ chương trình xử lý tin nhắn
22
V. Lưu đồ giải thuật
3. Lưu đồ chương trình nhận dữ liệu
23
V. Lưu đồ giải thuật
4. Lưu đồ chương trình gửi dữ liệu
24
V. Lưu đồ giải thuật
5. Lưu đồ chương trình MỞ/TẮT TB
25

Sau khi module SIM đọc dữ liệu (nội dung tin nhắn) xong, sẽ đưa đến ngõ vào (chân26-RC7/RX/DT) của vi điều khiển
PIC16F877A .

Khi PIC16F877A nhận dữ liệu thì nó sẽ xử lý câu lệnh AT bằng chương trình và PIC16F877A sẽ chuyển dữ liệu sang bộ đệm
(BUFFER) để lưu trữ.


Xử lý câu lệnh xong, nó sẽ xuất ra lệnh để điều khiển bằng portD đóng ngắt relay cho thiết bị hoạt động hoặc ngưng họat động. Sau
đó nó sẽ xóa tin nhắn để nhận các tin nhắn tiếp theo .
VI. Nguyên lý hoạt động