Thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát, cảnh báo tự động trong nhà thông minh

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU..................................................................................................................................vii
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
VIII
Tham khảo tài liệu......................................................................................................................................viii
PHẠM VI NGHIÊN CỨU
IX

CHƯƠNG 1...............................................................................................................................x
CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................................................................................................x
1.1 TỔNG QUÁT VỀ TIN NHẮN SMS
X
1.1.1 Giới thiệu về SMS.................................................................................................................................x

Hình 1.1: Cấu trúc một tin nhắn SMS..................................................................................xii
b) Tin nhắn SMS chuỗi / tin nhắn SMS dài.................................................................................................xii
c) SMS centre/smsc.....................................................................................................................................xii
d) Nhắn tin SMS quốc tế............................................................................................................................xiii
1.1.2 Tổng quát về hệ thống thông tin di động GSM..................................................................................xiv
a) Giới thiệu về công nghệ GSM................................................................................................................xiv
b) Đặc điểm của công nghệ GSM...............................................................................................................xiv
c) Cấu trúc của mạng GSM.........................................................................................................................xv

Hình 1.2: Cấu trúc của công nghệ GSM...............................................................................xv
Hình 1.3: Các thành phần mạng GSM................................................................................xvi
d) Sự phát triển của công nghệ GSM của Việt Nam...................................................................................xvi
1.2 GIỚI THIỆU MODULE SIM900
XVII
1.2.1 Sơ lược về module SIM900...............................................................................................................xvii

Hình 1.4: Module Sim900...................................................................................................xviii

1.2.2 Đặc điểm của Modem Sim900.........................................................................................................xviii

Bảng 1.1: Bảng phối hợp........................................................................................................xx
xxi

Hình 1.5: Sơ đồ khối SIM900................................................................................................xxi
1.2.3 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân..................................................................................xxii

Hình 1.6: Sơ đồ chân IC SIM900........................................................................................xxii
Các chế độ hoạt động của Module Sim900..............................................................................................xxiii
1.2.4 Khảo sát tập lệnh của module SIM 900...........................................................................................xxiv

Bảng 1.2 : Chế độ lệnh AT..................................................................................................xxiv
Bảng 1.3 : Một số lệnh AT....................................................................................................xxv
Bảng 1.4 : Lệnh AT+CMGR................................................................................................xxv
Bảng 1.5 : Lệnh AT+CMGS...............................................................................................xxvi
Bảng 1.6 : Lệnh AT+CMSS................................................................................................xxvi
Bảng 1.7 : Lệnh AT+CMGD..............................................................................................xxvii
Bảng 1.8 : Lệnh ATE..........................................................................................................xxvii
Bảng 1.9 : Lệnh AT+CLIP................................................................................................xxviii
Bảng 1.10 : Lệnh AT&W..................................................................................................xxviii

-i-


Bảng 1.11 : Lệnh AT+CMGF.............................................................................................xxix
Bảng 1.12: Lệnh AT+CNMI...............................................................................................xxix
Bảng 1.13: Lệnh AT+CSAS.................................................................................................xxx
Hình 1.7: Khởi tạo cấu hình mặc định cho module SIM900............................................xxxi
Hình 1.8 : Đọc tin nhắn từ 2 vùng nhớ 1 và 2 trên SIM..................................................xxxii

Hình 1.9: Gửi tin nhắn......................................................................................................xxxiii
1.3 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ VĐK PIC16F877
XXXIV
a) Giới thiệu về PIC16F877...................................................................................................................xxxiv
b) Sơ đồ khối của PIC16F877................................................................................................................xxxvi

Hình 1.10: Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877P..........................................................xxxvi
1.3.1 KHẢO SÁT SƠ ĐỒ CHÂN, CHỨC NĂNG TỪNG CHÂN...........................................................xxxvii
a) Sơ đồ chân vi điều khiển PIC16F877................................................................................................xxxvii

Hình 1.11: Vi điều khiển PIC16F877P và các dạng sơ đồ chân...................................xxxvii
b) Một vài thông số về Vi điều khiển PIC16F877..................................................................................xxxvii
c) Các cổng I/O của PIC16F877............................................................................................................xxxix
d) So sánh với bộ vi điều khiển 89C51........................................................................................................xli

Hình 1.12: Sơ đồ khối của AT89C51....................................................................................xlii
1.3.2 Bộ chuyển đổi tương tự sang - số (ADC).........................................................................................xliii

Hình 1.13 : Sơ đồ khối bộ chuyển đổi AD...........................................................................xliv
Hinh 1.14: Các cách lưu kết quả chuyển đổi AD...............................................................xliv
1.3.3 Bộ so sánh COMPARATOR..............................................................................................................xlv

Hình 1.15: Nguyên lý hoạt động của bộ so sánh đơn giản.................................................xlv
1.3.4 Truyền thông nối tiếp EUART...........................................................................................................xlv
a) Bộ EUSART hoạt động trong chế độ bất đồng bộ................................................................................xlvi
b) Bộ phát bất đồng bộ EUSART...............................................................................................................xlvi

Hình 1.16: Sơ đồ khối của khối truyền dữ liệu EUSART................................................xlvii
c) Bộ thu bất đồng bộ EUSART...............................................................................................................xlviii

Hình 1.17: Sơ đồ khối bộ nhận dữ liệu EUSART bất đồng bộ.........................................xlix
d) Bộ EUSART hoạt động trong chế độ đồng bộ......................................................................................xlix
1.3.5 Hoạt động của các bộ định thời TIMER...............................................................................................l
a) Bộ định thời Timer0...................................................................................................................................l

Hình 1.18: Sơ đồ khối của Timer0 và WDT...........................................................................li
Bảng 1.14: Thanh ghi OPTINO_REG....................................................................................li
b) Bộ định thời Timer 1................................................................................................................................lii

Bảng 1.15: T1CON thanh ghi điều khiển Timer1.................................................................lii
Hình 1.19: Sơ đồ khối Timer1...............................................................................................liii
c) Bộ định thời Timer 2...............................................................................................................................liii

Bảng 1.16: T2CON thanh ghi điều khiển Timer2................................................................liv
Hình 1.20: Sơ đồ khối của bộ định thời Timer2...................................................................liv
1.3.6 Ngắt (INTERRUPT)............................................................................................................................lv

CHƯƠNG 2.............................................................................................................................lvi

-ii-


THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG...................................................................................................lvi
2.1. PHÂN TÍCH YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG
LVI
2.1.1. Các loại điều khiển từ xa..................................................................................................................lvi
2.1.2 Thiết kế phần cứng, phần mềm hệ thống.........................................................................................lviii

Hình 2.1: Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển từ xa.........................................................lviii
2.2 SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHÀ THÔNG MINH

LIX
2.2.1 Sơ đồ khối toàn hệ thống....................................................................................................................lix
LX

Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển nhà thông minh.................................................lx
2.2.2. Phân tích các khối..............................................................................................................................lx
2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CÁC KHỐI
LXIII
2.3.1 Khối xử lý trung tâm........................................................................................................................lxiii
a) Sơ đồ nguyên lý của module vi xử lý....................................................................................................lxiii

Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý của module vi xử lý..................................................................lxiii
2.3.2 Khối giao tiếp SMS...........................................................................................................................lxiv
a) Sơ đồ nguyên lý của Module Sim900....................................................................................................lxiv
b) Sơ đồ bố chí linh kiện của module SIM900............................................................................................lxv
2.3.3 Khối công suất...................................................................................................................................lxv

Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý khối công suất............................................................................lxv
2.3.4 Khối nguồn.......................................................................................................................................lxvi

Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn................................................................................lxvi
2.3.5 Khối bàn phím và hiển thị...............................................................................................................lxvii

Hình 2.9: Sơ đồ mạch bàn phím.........................................................................................lxvii
Hình 2.10: Sơ đồ mạch bàn phím.......................................................................................lxvii
2.4 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG

LXIX

CHƯƠNG 3: THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN.....................................................................lxxi

3.1 CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH
LXXI
3.2 CÁC CHƯƠNG TRÌNH CON
LXXII
3.2.1 Chương trình cảnh báo...................................................................................................................lxxii
3.2.2 Chương trình xử lý tin nhắn...........................................................................................................lxxiii

Hình 3.3: Lưu đồ chương trình xử lý tin nhắn................................................................lxxiii
3.2.3 Chương trình điều khiển thiết bị.....................................................................................................lxxiv

Hình 3.4: Lưu đồ chương trình điều khiển thiết bị.........................................................lxxiv
KẾT LUẬN........................................................................................................................lxxvii
KẾT LUẬN
HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

LXXVII
LXXVII

PHỤ LỤC VÀ...................................................................................................................lxxviii
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................lxxviii
PHỤ LỤC A
CHƯƠNG TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

LXXVIII
LXXVIII

PHỤ LỤC B...........................................................................................................................xcii
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SẢN PHẨM..............................................................................xcii

-iii-

TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................xciii

DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU..................................................................................................................................vii
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
VIII
Tham khảo tài liệu......................................................................................................................................viii
PHẠM VI NGHIÊN CỨU
IX

CHƯƠNG 1...............................................................................................................................x
CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................................................................................................x
1.1 TỔNG QUÁT VỀ TIN NHẮN SMS
X
1.1.1 Giới thiệu về SMS.................................................................................................................................x

Hình 1.1: Cấu trúc một tin nhắn SMS..................................................................................xii
b) Tin nhắn SMS chuỗi / tin nhắn SMS dài.................................................................................................xii
c) SMS centre/smsc.....................................................................................................................................xii
d) Nhắn tin SMS quốc tế............................................................................................................................xiii
1.1.2 Tổng quát về hệ thống thông tin di động GSM..................................................................................xiv
a) Giới thiệu về công nghệ GSM................................................................................................................xiv
b) Đặc điểm của công nghệ GSM...............................................................................................................xiv
c) Cấu trúc của mạng GSM.........................................................................................................................xv

Hình 1.2: Cấu trúc của công nghệ GSM...............................................................................xv
Hình 1.3: Các thành phần mạng GSM................................................................................xvi
d) Sự phát triển của công nghệ GSM của Việt Nam...................................................................................xvi

1.2 GIỚI THIỆU MODULE SIM900
XVII
1.2.1 Sơ lược về module SIM900...............................................................................................................xvii

Hình 1.4: Module Sim900...................................................................................................xviii

-iv-


1.2.2 Đặc điểm của Modem Sim900.........................................................................................................xviii

Bảng 1.1: Bảng phối hợp........................................................................................................xx
xxi

Hình 1.5: Sơ đồ khối SIM900................................................................................................xxi
1.2.3 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân..................................................................................xxii

Hình 1.6: Sơ đồ chân IC SIM900........................................................................................xxii
Các chế độ hoạt động của Module Sim900..............................................................................................xxiii
1.2.4 Khảo sát tập lệnh của module SIM 900...........................................................................................xxiv

Bảng 1.2 : Chế độ lệnh AT..................................................................................................xxiv
Bảng 1.3 : Một số lệnh AT....................................................................................................xxv
Bảng 1.4 : Lệnh AT+CMGR................................................................................................xxv
Bảng 1.5 : Lệnh AT+CMGS...............................................................................................xxvi
Bảng 1.6 : Lệnh AT+CMSS................................................................................................xxvi
Bảng 1.7 : Lệnh AT+CMGD..............................................................................................xxvii
Bảng 1.8 : Lệnh ATE..........................................................................................................xxvii
Bảng 1.9 : Lệnh AT+CLIP................................................................................................xxviii
Bảng 1.10 : Lệnh AT&W..................................................................................................xxviii

Bảng 1.11 : Lệnh AT+CMGF.............................................................................................xxix
Bảng 1.12: Lệnh AT+CNMI...............................................................................................xxix
Bảng 1.13: Lệnh AT+CSAS.................................................................................................xxx
Hình 1.7: Khởi tạo cấu hình mặc định cho module SIM900............................................xxxi
Hình 1.8 : Đọc tin nhắn từ 2 vùng nhớ 1 và 2 trên SIM..................................................xxxii
Hình 1.9: Gửi tin nhắn......................................................................................................xxxiii
1.3 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ VĐK PIC16F877
XXXIV
a) Giới thiệu về PIC16F877...................................................................................................................xxxiv
b) Sơ đồ khối của PIC16F877................................................................................................................xxxvi

Hình 1.10: Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877P..........................................................xxxvi
1.3.1 KHẢO SÁT SƠ ĐỒ CHÂN, CHỨC NĂNG TỪNG CHÂN...........................................................xxxvii
a) Sơ đồ chân vi điều khiển PIC16F877................................................................................................xxxvii

Hình 1.11: Vi điều khiển PIC16F877P và các dạng sơ đồ chân...................................xxxvii
b) Một vài thông số về Vi điều khiển PIC16F877..................................................................................xxxvii
c) Các cổng I/O của PIC16F877............................................................................................................xxxix
d) So sánh với bộ vi điều khiển 89C51........................................................................................................xli

Hình 1.12: Sơ đồ khối của AT89C51....................................................................................xlii
1.3.2 Bộ chuyển đổi tương tự sang - số (ADC).........................................................................................xliii

Hình 1.13 : Sơ đồ khối bộ chuyển đổi AD...........................................................................xliv
Hinh 1.14: Các cách lưu kết quả chuyển đổi AD...............................................................xliv
1.3.3 Bộ so sánh COMPARATOR..............................................................................................................xlv

Hình 1.15: Nguyên lý hoạt động của bộ so sánh đơn giản.................................................xlv
1.3.4 Truyền thông nối tiếp EUART...........................................................................................................xlv
a) Bộ EUSART hoạt động trong chế độ bất đồng bộ................................................................................xlvi

-v-


b) Bộ phát bất đồng bộ EUSART...............................................................................................................xlvi

Hình 1.16: Sơ đồ khối của khối truyền dữ liệu EUSART................................................xlvii
c) Bộ thu bất đồng bộ EUSART...............................................................................................................xlviii

Hình 1.17: Sơ đồ khối bộ nhận dữ liệu EUSART bất đồng bộ.........................................xlix
d) Bộ EUSART hoạt động trong chế độ đồng bộ......................................................................................xlix
1.3.5 Hoạt động của các bộ định thời TIMER...............................................................................................l
a) Bộ định thời Timer0...................................................................................................................................l

Hình 1.18: Sơ đồ khối của Timer0 và WDT...........................................................................li
Bảng 1.14: Thanh ghi OPTINO_REG....................................................................................li
b) Bộ định thời Timer 1................................................................................................................................lii

Bảng 1.15: T1CON thanh ghi điều khiển Timer1.................................................................lii
Hình 1.19: Sơ đồ khối Timer1...............................................................................................liii
c) Bộ định thời Timer 2...............................................................................................................................liii

Bảng 1.16: T2CON thanh ghi điều khiển Timer2................................................................liv
Hình 1.20: Sơ đồ khối của bộ định thời Timer2...................................................................liv
1.3.6 Ngắt (INTERRUPT)............................................................................................................................lv

CHƯƠNG 2.............................................................................................................................lvi
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG...................................................................................................lvi
2.1. PHÂN TÍCH YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG
LVI

2.1.1. Các loại điều khiển từ xa..................................................................................................................lvi
2.1.2 Thiết kế phần cứng, phần mềm hệ thống.........................................................................................lviii

Hình 2.1: Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển từ xa.........................................................lviii
2.2 SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHÀ THÔNG MINH
LIX
2.2.1 Sơ đồ khối toàn hệ thống....................................................................................................................lix
LX

Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển nhà thông minh.................................................lx
2.2.2. Phân tích các khối..............................................................................................................................lx
2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CÁC KHỐI
LXIII
2.3.1 Khối xử lý trung tâm........................................................................................................................lxiii
a) Sơ đồ nguyên lý của module vi xử lý....................................................................................................lxiii

Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý của module vi xử lý..................................................................lxiii
2.3.2 Khối giao tiếp SMS...........................................................................................................................lxiv
a) Sơ đồ nguyên lý của Module Sim900....................................................................................................lxiv
b) Sơ đồ bố chí linh kiện của module SIM900............................................................................................lxv
2.3.3 Khối công suất...................................................................................................................................lxv

Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý khối công suất............................................................................lxv
2.3.4 Khối nguồn.......................................................................................................................................lxvi

Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn................................................................................lxvi
2.3.5 Khối bàn phím và hiển thị...............................................................................................................lxvii

Hình 2.9: Sơ đồ mạch bàn phím.........................................................................................lxvii
Hình 2.10: Sơ đồ mạch bàn phím.......................................................................................lxvii

2.4 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG

LXIX

-vi-


CHƯƠNG 3: THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN.....................................................................lxxi
3.1 CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH
LXXI
3.2 CÁC CHƯƠNG TRÌNH CON
LXXII
3.2.1 Chương trình cảnh báo...................................................................................................................lxxii
3.2.2 Chương trình xử lý tin nhắn...........................................................................................................lxxiii

Hình 3.3: Lưu đồ chương trình xử lý tin nhắn................................................................lxxiii
3.2.3 Chương trình điều khiển thiết bị.....................................................................................................lxxiv

Hình 3.4: Lưu đồ chương trình điều khiển thiết bị.........................................................lxxiv
KẾT LUẬN........................................................................................................................lxxvii
KẾT LUẬN
HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

LXXVII
LXXVII

PHỤ LỤC VÀ...................................................................................................................lxxviii
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................lxxviii
PHỤ LỤC A
CHƯƠNG TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

LXXVIII
LXXVIII

PHỤ LỤC B...........................................................................................................................xcii
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SẢN PHẨM..............................................................................xcii
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................xciii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

MỞ ĐẦU
-vii-


Ngày nay, với sự phát triển như vũ bão của công nghệ đã đem lại nhiều ứng
dụng và thành quả to lớn phục vụ nhu cầu đời sống thiết thực của con người.
Trong công nghiệp cũng như trong sinh hoạt hàng ngày, máy móc đã trở nên
quá quen thuộc và gắn liền với đời sống của chúng ta. Với nhu cầu ngày càng cao về
giải trí và tiện ích, con người không chỉ quan tâm đến các thiết bị cá nhân, các thiết bị
phục vụ cho công việc mà con quan tâm đến nơi sinh sống hằng ngày có được đầy đủ
tiện nghi? Có được an toàn, v.v… Khái niêm ngôi nhà số thông minh vốn khá phổ biến
ở các nước công nghệ cao và du nhập sang các quốc gia có cơ sở hạ tầng và ứng dụng
điện tử đang phát triển. Mỗi chức năng của ngôi nhà thông minh đều có khả năng tự
vận hành dưới sự tác động từ bên ngoài của con người hay dưới sự thay đổi của nhiệt
độ, áp suất…Vấn đề đặt ra đối với chúng ta là phải tạo ra được những thiết bị điều
khiển trong nhà có thể tự động điều khiển và giám sát được theo một chương trình đã
được cài đặt sẵn.
Hiện nay, do nhu cầu sử dụng các hệ thống, thiết bị tự động của người dân ngày
càng tăng. Đồng thời, mạng điện thoại di động phát triển rộng khắp và các thiết bị điện
thoại di động ngày càng có mức giá phù hợp với người dân thì việc tích hợp khả năng

điều khiển từ xa cho chiếc điện thoại có ý nghĩa thực tiễn to lớn. Đó là những mặt
thuận lợi của việc hình thành ý tưởng sử dụng điện thoại di động điều khiển các thiết
bị điện trong nhà bằng cách thông qua tin nhắn SMS. Dựa vào đặc tính truyền tin xa
nhằm cải tiến khoảng cách điều khiển các thiết bị điện trong ngôi nhà thông minh hiện
nay. 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, chế tạo hệ thống giám sát, cảnh báo tự động trong nhà thông minh” để đáp ứng
được nhu cầu ngày càng cao của con người và góp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện
đại của nước nhà.
 Phương pháp nghiên cứu
Tham khảo tài liệu
● Các tài liệu hướng dẫn lập trình cho tập lệnh AT COMMAND, kỹ thuật đa xử lý của
vi điều khiển, giao tiếp vi điều khiển với các thiết bị.
● Tìm hiểu các hoạt động của các IC sử dụng trong đề tài qua datasheet do nhà sản
xuất cung cấp.
Phương pháp thực nghiệm.
-viii-


● Bằng cách vận dụng các kiến thức đạt được trong quá trình học tập, tham
khảo tài liệu. Nhóm thực hiện tiến hành tìm hiểu, thiết kế, thi công, và thử nghiệm mô
hình trong nhiều tình huống và điều kiện khác nhau. Quá trình thực nghiệm giúp nhóm
thực hiện tự hoàn thiện và bổ sung dần các kiến thức mới. Đặc biệt là tìm được hướng
nghiên cứu thích hợp nhất để hoàn chỉnh và tối ưu đề tài.
● Đồ án được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng những
kiến thức đã được học trong nhà trường để thiết kế, tạo ra một hệ thống Điều khiển tự
động từ xa bằng tin nhắn SMS hoàn chỉnh. Hệ thống tích hợp module điều khiển giám
sát trung tâm, module công suất cho các thiết bị trong nhà và và module báo động
(cảnh báo) cùng các module tiện ích khác.
 Phạm vi nghiên cứu

 Nghiên cứu về công nghệ GSM.
 Nghiên cứu kiến trúc phần cứng và kỹ thuật lập trình cho VĐK PIC16F4550,
Sim900 sử dụng tập lệnh AT.
 Nghiên cứu và thiết kế mạch trên eagle.
 Nghiên cứu và viết chương trình xử lý bằng codevisionavr và sử dụng tập lệnh
AT để kết nối với Sim900.
 Các ứng dụng dự kiến của đề tài

Điều khiển các thiết bị trong nhà (cụ thể là điều khiển một thiết bị công
suất trung bình) bằng tin nhắn SMS tại ví trí có phủ sóng của mạng điện thoại di động
đang hoạt động trong nước như Viettel, Mobile Phone, Vina Phone …

Tự động gửi tin nhắn ngược trở lại cho người điều khiển, với nội dung
tin nhắn chứa thông tin hoạt động của thiết bị (on/off).

Ngoài ra, hệ thống còn có chức năng tự động báo động bằng cách gửi
một tin nhắn SMS tới người điều khiển khi có người lạ đột nhập.

Hệ thống được bảo mật bằng password.

-ix-


CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1 TỔNG QUÁT VỀ TIN NHẮN SMS
1.1.1 Giới thiệu về SMS
SMS là từ viết tắt của Short Message Service. Đó là một công nghệ cho phép
gửi và nhận các tín nhắn giữa các điện thoại với nhau. SMS xuất hiện đầu tiên ở Châu

âu vào năm 1992. Ở thời điểm đó, nó bao gồm cả các chuẩn về GSM (Global System
for Mobile Communications). Một thời gian sau đó, nó phát triển sang công nghệ
wireless như CDMA và TDMA. Các chuẩn GSM và SMS có nguồn gốc phát triển bởi
ETSI. ETSI là chữ viết tắt của European Telecommunications Standards Institute.
Ngày nay thì 3GPP (Third Generation Partnership Project) đang giữ vai trò kiểm soát
về sự phát triển và duy trì các chuẩn GSM và SMS.
Như đã nói ở trên về tên đầy đủ của SMS là Short Message Service, từ cụm từ
đó, có thể thấy được là dữ liệu có thể được lưu giữ bởi một tin nhắn SMS là rất giới
hạn. Một tin nhắn SMS có thể chứa tối đa là 140 byte (1120 bit) dữ liệu. Vì vậy, một
tin nhắn SMS chỉ có thể chứa :
- 160 kí tự nếu như mã hóa kí tự 7 bit được sử dụng (mã hóa kí tự 7 bit thì phù
hợp với mã hóa các lí tự latin chẳng hạn như các lí tự alphabet của tiếng Anh).
- 70 kí tự nếu như mã hóa kí tự 16 bit Unicode UCS2 được sử dụng (các tin
nhắn SMS không chứa các kí tự latin như kí tự chữ Trung Quốc phải sử dụng mã hóa
kí tự 16 bit).
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 gửi tin nhắn 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 … tới một điện thoại khác.
Một trong những ưu điểm nổi trội của SMS đó là nó được 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 được cung cấp, sử dụng thông qua sóng mang wireless. Không
giống như SMS, các công nghệ mobile như WAP và mobile Java thì không được hỗ
trợ trên nhiều mode điện thoại.
Sử dụng tin nhắn SMS ngày càng phát triển và trở lên rộng khắp :
- Các tin nhắn SMS có thể được gửi và đọc tại bất kỳ thời điểm nào.
-x-

Ngày nay, hầu hết mọi người đều có điện thoại di động của riêng mình và mang
nó theo người hầu như 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 được gửi tới các điện thoại mà tắt nguồn.
Nếu như không chắc cho một cuộc gọi nào đó thì bạn có thể gửi một tin nhắn
SMS đến bạn của bạn thậm chí khi người đó tắt nguồn máy điện thoại trong lúc bạn
gửi tin nhắn đó. Hệ thống SMS của mạng điện thoại sẽ lưu trữ tin nhắn đó rồi sau đó
gửi nó tới người bạn đó khi điện thoại của người bạn này mở nguồn.
- Các tin nhắn SMS ít gây phiền phức trong khi bạn vẫn có thể giữ liên lạc với
người 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 như vậy nếu như tin nhắn SMS
được sử dụng.
- Các điện thoại di động và chúng có thể được thay đổi giữa các sóng mang
Wireless khác nhau.
Tin nhắn SMS là một công nghệ rất thành công và trưởng thành. Tất cả các điện
thoại mobile ngày nay đều có hỗ trợ nó. Bạn không chỉ có thể trao đổi các tin nhắn
SMS đối với người 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 người 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.
Nói như vậy là do:
- Thứ nhất, tin nhắn SMS được 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 người sử dụng.
- Thứ hai, các tin nhắn SMS còn tương thích với việc mang các dữ liệu binary
bên cạnh gửi các text. Nó có thể được sử dụng để gửi nhạc chuông, hình ảnh…

- Thứ ba, tin nhắn SMS hỗ trợ việc chi trả các dịch vụ trực tuyến.
a) Cấu trúc một tin nhắn SMS
Nội dung của một tin nhắn SMS khi được gửi đi sẽ được chia làm 5 phần như
sau:
-xi-


Message Body
Instructions to SIM (optional)
Instructions to handset
Instructions to SMSC
Instructions to air interface
Hình 1.1: Cấu trúc một 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.
b) Tin nhắn SMS chuỗi / tin nhắn SMS dài
Một trong những trở ngại của công nghệ SMS là tin nhắn SMS chỉ có thể mang
một lượng giới hạn các dữ liệu. Để khắc phục trở ngại này, một mở rộng của nó gọi là
SMS chuỗi (hay SMS dài) đã ra đời. Một tin nhắn SMS dạng text dài có thể chứa
nhiều hơn 160 kí tự theo chuẩn dùng trong tiếng Anh. Cơ cấu hoạt động cơ bản SMS
chuỗi làm việc như sau: điện thoại di động của người gửi sẽ chia tin nhắn dài ra thành
nhiều phần nhỏ và sau đó gửi các phần nhỏ này như một tin nhắn SMS đơn. Khi các
tin nhắn SMS này đã được gửi tới đích hoàn toàn thì nó sẽ được kết hợp lại với nhau
trên máy di động của người nhận.

Khó khăn của SMS chuỗi là nó ít được hỗ trợ nhiều so với SMS ở các thiết bị
có sử dụng sóng wireless.
c) SMS centre/smsc
Một SMS Center (SMSC) là nơi chịu trách nhiệm luân chuyển các hoạt động liên quan
tới SMS của một mạng wireless. Khi một tin nhắn SMS được gửi đi từ một điện thoại
di động thì trước tiên nó sẽ được gửi tới một trung tâm SMS. Sau đó, trung tâm SMS
-xii-


này sẽ chuyển tin nhắn này tới đích (người nhận). Một tin nhắn SMS có thể phải đi
qua nhiều hơn một thực thể mạng (netwok) (chẳng hạn như SMSC và SMS gateway)
trước khi đi tới đích thực sự của nó. Nhiệm vụ duy nhất của một SMSC là luân chuyển
các tin nhắn SMS và điều chỉnh quá trình này cho đúng với chu trình của nó. Nếu như
máy điện thoại của người nhận không ở trạng thái nhận (bật nguồn) trong lúc gửi thì
SMSC sẽ lưu trữ tin nhắn này. Và khi máy điện thoại của người nhận mở nguồn thì nó
sẽ gửi tin nhắn này tới người nhận.
Thường thì một SMSC sẽ họat động một cách chuyên dụng để chuyển lưu
thông SMS của một mạng wireless. Hệ thống vận hành mạng luôn luôn quản lí SMSC
của riêng nó và ví trí của chúng bên trong hệ thống mạng wireless. Tuy nhiên hệ thống
vận hành mạng sẽ sử dụng một SMSC thứ ba có vị trí bên ngoài của hệ thống mạng
wireless.
Bạn phải biết địa chỉ SMSC của hệ thống vận hành mạng wireless để sử dụng,
tinh chỉnh chức năng tin nhắn SMS trên điện thoại của bạn. Điển hình một địa chỉ
SMSC là một số điện thoại thông thường ở hình thức, khuôn mẫu quốc tế. Một điện
thoại nên có một thực đơn chọn lựa để cấu hình địa chỉ SMSC. Thông thường thì địa
chỉ được điều chỉnh lại trong thẻ SIM bởi hệ thống mạng wireless. Điều này có nghĩa
là bạn không cần phải làm bất cứ thay đổi nào cả.
d) Nhắn tin SMS quốc tế
Các tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành được chia ra làm hai hạng mục gồm
tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành cục bộ và tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành

quốc tế với nhau. Tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành cục bộ là tin nhắn mà được
gửi giữa các nhà điều hành trog cùng một quốc gia còn tin nhắn SMS giữa các nhà
điều hành quốc tế là tin nhắn SMS được gửi giữa các nhà điều hành mạng wireless ở
những quốc gia khác nhau.
Thường thì chi phí để gửi một tin nhắn SMS quốc tế thì cao hơn so với gửi
trong nước. Và chi phí gửi tin nhắn trong nội mạng thì ít hơn so với gửi cho mạng
khác trong cùng một quốc gia <= chi phí cho việc gửi tin nhắn SMS quốc tế.
Khả năng kết hợp của tin nhắn SMS giữa hai mạng wireless cục bộ hay thậm
chí là quốc tế là một nhân tố chính góp phần tới sự phát triển mạnh mẽ của hệ thống
SMS toàn cầu.

-xiii-


1.1.2 Tổng quát về hệ thống thông tin di động GSM
a) Giới thiệu về công nghệ GSM
GSM (Global System for Mobile communication) là hệ thống thông tin di động
số toàn cầu, là công nghệ không dây thuộc thế hệ 2G(second generation) có cấu trúc
mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền giọng nói và chuyển giao dữ liệu chất lượng cao
với các băng tần khác nhau: 400Mhz, 900Mhz, 1800Mhz và 1900Mhz, được tiêu
chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định.
GSM là một hệ thống có cấu trúc mở nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phần
cứng, người ta có thể mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau.
Do nó hầu như có mặt khắp mọi nơi trên thế giới nên khi các nhà cung cấp dịch
vụ thực hiện việc ký kết roaming với nhau nhờ đó mà thuê bao GSM có thể dễ dàng sử
dụng máy điện thoại GSM của mình bất cứ nơi đâu.
Mặt thuận lợi to lớn của công nghệ GSM là ngoài việc truyền âm thanh với chất
lượng cao còn cho phép thuê bao sử dụng các cách giao tiếp khác rẻ tiền hơn đó là tin
nhắn SMS. Ngoài ra để tạo thuận lợi cho các nhà cung cấp dịch vụ thì công nghệ GSM
được xây dựng trên cơ sở hệ thống mở nên nó dễ dàng kết nối các thiết bị khác nhau từ

các nhà cung cấp thiết bị khác nhau.
Nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra tính năng roaming cho thuê bao của
mình với các mạng khác trên toàn thế giới. Và công nghệ GSM cũng phát triển thêm
các tính năng truyền dữ liệu như GPRS và sau này truyền với tốc độ cao hơn sử dụng
EDGE.
GSM hiện chiếm 85% thị trường di động với 2,5 tỷ thuê bao tại 218 quốc gia và
vùng lãnh thổ. Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể roaming với nhau do
đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có thể sử
dụng được nhiều nơi trên thế giới.
b) Đặc điểm của công nghệ GSM
- Cho phép gởi và nhận những mẫu tin nhắn văn bản bằng kí tự dài đến 126 kí
tự.
- Cho phép chuyển giao và nhận dữ liệu, FAX giữa các mạng GSM với tốc độ
hiện hành lên đến 9.600 bps.
- Tính phủ sóng cao: Công nghệ GSM không chỉ cho phép chuyển giao trong
toàn mạng mà còn chuyển giao giữa các mạng GSM trên toàn cầu mà không có một sự
thay đổi, điều chỉnh nào. Đây là một tính năng nổi bật nhất của công nghệ GSM(dịch
vụ roaming).
-xiv-


- Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time division
multiplexing ) để chia ra 8 kênh full rate hay 16 kênh haft rate.
- Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watts đối với băng
tần GSM 850/900Mhz và tối đa là 1 watts đối với băng tần GSM 1800/1900Mhz.
- Mạng GSM sử dụng 2 kiểu mã hoá âm thanh để nén tín hiệu âm thanh 3,1khz
đó là mã hoá 6 và 13kbps gọi là Full rate (13kbps) và haft rate (6kbps).
c) Cấu trúc của mạng GSM
Cấu trúc tổng quát

Hình 1.2: Cấu trúc của công nghệ GSM
Hệ thống GSM được chia thành nhiều hệ thống con như sau:
- Phân hệ chuyển mạch NSS (Network Switching Subsystem).
- Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem).
- Phân hệ bảo dưỡng và khai thác OSS (Operation Subsystem).
- Trạm di động MS (Mobile Station).
Các thành phần công nghệ mạng GSM

-xv-


Hình 1.3: Các thành phần mạng GSM
AUC: Trung tâm nhận thực
VLR: Bộ ghi định vị tạm trú
HLR: Bộ ghi định vị thường trú
EIR: Bộ ghi nhận dạng thiết bị
gói
MSC: trung tâm chuyển mạch
Các dịch vụ mạng
BSC: Bộ điều khiển tram gốc
BTS: Trạm thu phát gốc
NSS: Phân hệ chuyển mạch
ISDN: Mạng số dịch vụ tích hợp

BSS: Phân hệ trạm gốc
MS: Trạm di động
OSS: Phân hệ khai thác bảo dưỡng
PSPDN: Mạng số liệu cộng chuyển mạch
CSPDN: Mạng số liệu cộng chuyển mạch
kênh

PSTN: Mạng điện thoại chuyển mạch
công cộng
PLMN: Mạng di động mặt đất
OMC: Trung tâm khai thác và bảo dưỡng

d) Sự phát triển của công nghệ GSM của Việt Nam
Công nghệ GSM đã vào Việt Nam từ năm 1993. Hiện ba nhà cung cấp di động
công nghệ GSM lớn nhất của Việt Nam là VinaPhone, MobiFone và Viettel Mobile,
cũng là những nhà cung cấp chiếm thị phần nhiều nhất trên thị trường với số lượng
thuê bao mới tăng chóng mặt trong thời gian vừa qua.
Hiện nay có đến hơn 85% người dùng hiện nay đang là khách hàng của các nhà
cung cấp dịch vụ theo công nghệ GSM.
Cho tới thời điểm này, thị trường thông tin di động của Việt Nam đã có khoảng
70 triệu thuê bao di động. Khi mà ba “đại gia” di động của Việt Nam là VinaPhone,
MobiFone và Viettel đều tăng trưởng rất nóng với số lượng thuê bao mỗi ngày phát
triển được lên tới hàng trăm ngàn thuê bao.
-xvi-


1.2 GIỚI THIỆU MODULE SIM900
1.2.1 Sơ lược về module SIM900
Các modem được sử dụng từ những ngày đầu của sự ra đời máy tính. Từ
Modem là một từ được hình thành từ hai từ modulator và demodulator. Và định nghĩa
đặc trưng này cũng giúp ta hình dung được phần nào là thiết bị này sẽ làm cái gì. Dữ
liệu số thì đến từ một DTE, thiết bị dữ liệu đầu cuối được điều chế theo cái cách mà nó
có thể được truyền dữ liệu qua các đường dây truyền dẫn. Ở một mặt khác của đường
dây, một modem khác thứ hai điều chế dữ liệu đến và xúc tiến, duy trì nó.
Các modem ngày xưa chỉ tương thích cho việc gữi nhận dữ liệu. Đễ thiết lập
một kết nối thì một thiết bị thứ hai như một dialer thì được cần đến. Đôi khi kết nối
cũng được thiết lập bằng tay băng cách quay số điện thoại tương ứng và một khi

modem được bật thì kết nối coi như được thực thi. Các máy tính loại nhỏ ở các năm 70
thâm nhập vào thị trường là các gia đình, cùng với chi phí thì sự thiếu hụt về kiến thức
kỹ thuật trở thành một vấn đề nan giải.
Một modem GSM là một modem wireless, nó làm việc cùng với một mạng
wireless GSM. Một modem wireless thì cũng hoạt động giống như một modem quay
số. Điểm khác nhau chính ở đây là modem quay số thì truyền và nhận dữ liệu thông
qua một đường dây điện thoại cố định trong khi đó một modem wireless thì việc gửi
nhận dữ liệu thông qua sóng. Giống như một điện thoại di động GSM , một modem
GSM yêu cầu 1 thẻ sim với một mạng wireless để hoạt động.

-xvii-


Hình 1.4: Module Sim900
Modem Sim900 là một trong những loại modem GSM. Nhưng Modem Sim900
được nâng cao hơn có tốc độ 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 900 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.
1.2.2 Đặc điểm của Modem Sim900.
1. Nguồn cung cấp khoảng 3,4 – 4,5V
2. Nguồn lưu trữ
3. Băng tần
- 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+
4. Loại GSM là loại MS nhỏ
5. Kết nối GPRS

- GPRS có nhiều rãnh loại 8 ( lựa chọn )
- GPRS có nhiều rãnh loại 10 ( tự động )
6.Giới hạn nhiệt độ:
- Bình thường -300C tới +700C
- Hạn chế : - 350C tới -300C và +700C tới +800C
- Nhiệt độ bảo quản: -450C tới 850C
7. Dữ liệu GPRS:
- GPRS dữ liệu tải xuống: Max 85.6 kbps
- GPRS dữ liệu tải lên: Max 42.8 kbps
- Sơ đồ mã hóa: CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4
- Sim 900 hỗ trợ giao thức PAP, kiểu sử dụng kết nối PPP
- Sim900 tích hợp giao thức TCP/IP
- Chấp nhận thông tin được điều chỉnh rộng rãi
8. CSD:
- Tốc độ truyền dẫn CSD: 2; 4; 8; 9; 6; 14 KPPS
- Hỗ trợ USSD
-xviii-


9. SMS:
- MT, MO, CB, Text and PDU mode
- Bộ nhớ SMS: Sim, card
10. FAX:
- Nhóm 3 loại 1
11. Sim card:
- Hỗ trợ sim card: 1,8v; 3v
12. Anten ngoài:
- Kết nối thông qua anten ngoài 500km hoặc đế anten
13. Âm thanh:
- 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
14. Giao tiếp nối tiếp và sự ghép nối:
- Cổng nối tiếp: 7 Cổng nối tiếp ( ghép nối)
- Cổng kết nối có thể sử dụng với CSD Fax, GPRS và gửi lệnh ATCommand
tới mudule 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 sữa lỗi
15. Quản lý danh sách:
- Hỗ trợ mẫu danh sách: SM, FD, LD, RC,ON, MC
16. Sim Application toolkit:
- Hỗ trợ SAT loại GSM 11,14 bản 99
17. Đồng hồ thời gian thực:
- Người cài đặt
18. Times function:
- Lập trình thông qua AT Command
19. Đặc tính vật lý (đặc điểm):
- Kích thướt 50±0.15 x 33±0.15 x7.7±0.3m
- Nặng 13.8 kg
20. Chương trình hoàn thiện:
-xix-


Bảng 1.1: Bảng phối hợp
Coding scheme
CS – 1

CS – 2
CS – 3
CS – 4

1.Time & lot
9. oskbps
13.4 kbps
15.6 kbps
21.4 kbps

2. Tome slot
18.1 kbps
26.8 kbps
31.2 kbps
42.8 kbps

-xx-

4. Time slot
36. 2 kbps
53.6 kbps
62.4 kbps
85.6 kbps


KHỐI
NGUỒN

KHỐI
RF

KHỐI
NGUỒN PIN

KHỐI
A/D

NGUỒN
SIM

KHỐI
ĐIỀU KHIỂN
SIM

KHỐI
TIẾNG NÓI

KHỐI MÃ HÓA
TIẾNG NÓI
KHỐI
BÀN PHÍM
KHỐI
UART1_UART2
KHỐI
SPI-IC2
RTC

CPU

FLASH

QUẢN LÝ
BỘ NHỚ

ROM

Hình 1.5: Sơ đồ khối SIM900

-xxi-

KHỐI
THU PHÁT

KHỐI
ĐẦU CUỐI

KHỐI
KÊT NỐI
SÓNG


1.2.3 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân

Hình 1.6: Sơ đồ chân IC SIM900
- Chân 1 (PWRKEY): Chân này dùng để điều khiển hệ thống bật/tắt.
- Chân 25 (ADC) : Chân vào của bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số.
- Chân 52 ( NETLIGHT): Đầu ra dùng để chỉ báo mạng kết nối được hệ thống.
- Chân 47, 48, 49, 50, 51 (KBC): Bàn phím.
- Chân 66 (STATUS) : Báo trình trạng công việc.
- Chân 67, 68 (GPIO) :Normal input/output port

- Chân 30 ( SIM VCC) : Nguồn cung cấp cho thẻ sim.
- Chân 33 ( SIM RST) : Chân reset cho mạch sim
- Chân 40, 41, 42, 43, 44 ( KBR ): chân kết nối với bàn phím
- Chân30 ( SIM DATA) : đầu ra dữ liệu chân sim
- Chân 32 ( SIM CLK ): Chân thời gian của sim
- Chân 34 (SIM PRESENCE ) : Chân dò tìm mạng
- Chân 5 (DCD): Phát hiện dữ liệu
- Chân 14 (DISP CS):
- Chân 11 (DISP CLK) :
- Chân 12 (DISP DATA ) :
-xxii-


- Chân 13 (DISP D/C ):
- Chân 3 ( DTR ) : chân đầu cuối dữ liệu
- Chân 10 (RXD ) : chân nhận dữ liệu
- Chân 9 (TXD ) : chân truyền dữ liệu
- Chân 8 ( RTS ) : Yêu cầu gửi dữ liệu
- Chân 7 ( CTS ) : Xóa nội dung vừa gửi
- Chân 4 ( RI ) : Chỉ số vòng
- Chân 28 ( DBG RXD ) : đầu ra dùng để điều chỉnh trong nhận dữ liệu
- Chân 27 ( DBG TXD ) : đầu ra dùng để điều chỉnh trong truyền dữ liệu
- Chân 21 ( SPK_P), 22 ( SPK_N ) : chân output
- Chân 19 ( MIC_P ), 20 ( MIC_N ) : chân input
- Chân 21 ( SPK_P ), 22 ( SPK_N) : chân output
 Các chế độ hoạt động của Module Sim900
 GSM/GPRS SLEEP
Module sẽ tự động chuyển sang chế độ SLEEP nếu DTR được thiết lập mức
cao và ở đó không có ngắt phần cứng như ngắt GPIO hoặc dữ liệu trên port nối tiếp.
Trong trường hợp này, dòng tiêu thụ của module sẽ giảm xuống mức thấp nhất. Trong

suốt chế độ SLEEP, module vẫn có thể nhận gói tin nhắn hoặc SMS từ hệ thống.
 GSM IDLE
Phần mềm tích cực. Module kết nối mạng GSM và module sẵn sàng gửi và
nhận.
 GSM TALK
Kết nối vẫn tiếp tục diễn ra giữa 2 thuê bao, nhưng không có dữ liệu được gửi
hoặc nhận. Trong trường hợp này, năng lượng tiêu thụ phụ thuộc vào thiết lập mạng và
cấu hình GPRS.
 GPRS STANDBY
Module sẵn sàng truyền dữ liệu GPRS, nhưng không có dữ liệu nào được gửi
và nhận. Trong trường hợp này, năng lượng tiêu thụ phụ thuộc vào thiết lập mạng và
cấu hình GPRS.
 GPRS DATA
Xảy ra việc truyền dữ liệu GPRS. Trong trường hợp này, năng lượng tiêu thụ
liên quan tới việc thiết lập mạng ( mức điều khiển nguồn), tốc độ uplink/downlink và
cấu hình GPRS (sử dụng thiết lập multi-slot).

-xxiii-


1.2.4 Khảo sát tập lệnh của module SIM 900
Các lệnh AT là các hướng dẫn được 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 được gọi là các lệnh AT.
a) Các thuật ngữ
<CR>: Carriage return (Mã ASCII 0x0D).
<LF>: Line Feed (Mã ASCII 0x0A).
MT: Mobile Terminal - Thiết bị đầu cuối mạng (trong trường hợp này là
modem).
TE: Terminal Equipment - Thiết bị đầu cuối (máy tinh, hệ vi điều khiển).

b) Cú pháp lệnh AT
Khởi đầu lệnh: Tiền tố “AT” hoặc “at”
Kết thúc lệnh: ký tự <CR>.
Lệnh AT thường có một đáp ứng theo sau nó, đáp ứng có cấu trúc :
“<CR><LF><Response><CR><LF>”
Tập lệnh AT có thể chia thành 3 loại cú pháp chính: cú pháp cơ bản, cú pháp
tham số S, cú pháp mở rộng.
Cú pháp cơ bản : “AT<x><n>” hoặc “AT&<x><n>” Với: <x>: Lệnh <n>: Đối
số của lệnh, đối số có thể có 1 hoặc nhiều đối số, đối số có thể tùy chỉnh, được thiết
lập mặc định nếu trong lệnh thiếu đối số.
Cú pháp tham số S: “ATS<n>=<m>”. Với: <n>: Chỉ số của thanh ghi S được
thiết lập <m> : Giá trị đặt cho thanh ghi S. <m> có thể tùy chỉnh, nếu thiếu giá trị mặc
định sẽ được đặt cho <m>.
Cú pháp mở rộng : Các lệnh có cú pháp này có thể hoạt động ở nhiều chế độ,
các chế độ được liệt kê ở bảng bên dưới :
Bảng 1.2 : Chế độ lệnh AT
Lệnh kiểm tra

AT+<x>?

Lệnh đọc

AT+<x>?

Lệnh thiết lập

AT+<x>=<…>

Lệnh thực thi

AT+<x>

Liệt kê danh sách các tham số của lệnh và
các giá trị có thể thiết lập cho tham số
Cho biết giá trị hiện tại của các tham số
trong lệnh
Thiết lập các giá trị cho các tham số của
lệnh
Đọc các tham số bất biến được tác động bởi
các tiến trình bên trong của module
-xxiv-


Kết hợp các lệnh AT liên tiếp trên cùng một dòng lệnh: Chỉ cần đánh “AT”
hoặc “at” một lần ở đầu dòng lệnh, các lệnh còn lại chỉ cần đánh lệnh, các lệnh cách
nhau bởi dấu chấm phẩy. Một dòng lệnh chỉ chấp nhận tối đa 256 ký tự. Nếu số ký tự
nhiều hơn sẽ không có lệnh nào được thi hành. Nhập các lệnh AT liên tiếp trên các
dòng lệnh khác nhau. Giữa các dòng lệnh sẽ có một đáp ứng (Ví dụ như OK, CME
error, CMS error). Cần phải chờ đáp ứng này trước khi nhập lệnh AT tiếp theo.
c) Một số lệnh AT được dùng
 ATZ thiết lập tất cả các tham số hiện tại theo mẫu được người dùng định nghĩa
Bảng 1.3 : Một số lệnh AT
Lệnh thực thi
ATZ[<value>]

Đáp ứng OK
Tham số
<value> 0 Thiết lập lại mẫu thứ 0
Chú ý: Mẫu được người dùng định nghĩa được lưu trên bộ nhớ
cố định. Nếu mẫu của người dùng không hiệu lực, nó sẽ mặc

định theo mẫu mặc định lúc sản xuất. Bất cư lệnh cộng thêm
trên cùng một dòng lệnh đều bị bác bỏ.

 Đọc nội dung tin nhắn SMS: AT+CMGR
Bảng 1.4 : Lệnh AT+CMGR
Lệnh kiểm tra
AT+CMGR=?

Đáp ứng
OK

Lệnh thiết lập
Các tham số
AT+CMGR=<index>[,<mode>] <index> : kiểu số nguyên; giá trị nằm trong khoảng
số vùng nhớ được hỗ trợ bởi bộ nhớ.
<mode>0: bình thường 1: không thay đổi trạng thái
của bộ thu SMS chuyên biệt.

-xxv-