Thuyết minh đồ án cảnh báo định vị chộng trộm xe máy

BỘ CÔNG THƯƠNG
xxx
---------------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CNKT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
xxxx

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÀ CẢNH BÁO CHỐNG TRỘM
XE MÁY

CBHD:
Sinh viên:
Mã số sinh viên: xxx

CNKT ĐIỆN TỬ- VIỄN THÔNG

Hà Nội – 2021

1


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành báo cáo đồ án này, lời đầu tiên em xin cảm ơn chân thành
đến toàn thể thầy cô trong trường Đại học xxx và các thầy cơ trong khoa Điện
tử, những người đã tận tình hướng dẫn, dạy dỗ và trang bị cho em những kiến
thức bổ ích trong bốn năm vừa qua.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy đã hướng dẫn cho
em những kiến thức, kỹ năng cơ bản cần có để hồn thành đồ án này.
Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã động
viên, cổ vũ và đóng góp ý kiến trong qua trình học tập, nghiên cứu cũng như
quá trình làm báo cáo đồ án tốt nghiệp.

Tuy nhiên trong q trình làm đồ án, vì kiến thức cịn hạn chế nên em
vẫn cịn nhiều thiếu sót khi tìm hiểu, đánh giá và trình bày về đồ án. Rất mong
nhận được sự quan tâm, góp ý của các thầy cơ giảng viên bộ môn để đồ án
của em được đầy đủ và hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên

2


LỜI CAM ĐOAN
Để hồn thành đề tài này em có tham khảo một số tài liệu có liên quan
đến cảm biến rung SW-420, module sim 800L, module gps neo 06 và vi điều
khiển arduino nano .
Em xin cam đoan đề tài này là do em thực hiện, các số liệu và kết quả
của đề tài này là trung thực. Mọi sự giúp đỡ cho bài báo cáo này đã được cảm
ơn và các thơng tin trích dẫn trong bài báo cáo đã được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, tháng 03 năm 2021
Sinh viên

3


MỤC LỤC

4


DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt

USB

SMS

Tiếng việt
Một chuẩn kết nối tuần tự đa
dụng trong máy tính
Universal Asynchronous Receiver- Truyền thơng nối tiếp hoặc
Transmitter
song song
Direct Current
Dòng điện một chiều
Printed Circuit Board
Mạch in
Time Division Multiple Access
Những liên kết vô tuyến kiểu
mạng lưới với nhiều các điểm
truy nhập
Short Message Services
Dịch vụ tin nhắn ngắn

I/O

Input/Output

Đầu vào/Đầu ra

ADC

Analog-to-Digital Converter

Mạch chuyển đổi tương tự/số

PWM

Pulse-width modulation

Điều chế độ rộng xung

SRAM

Static Random Access Memory

Bộ nhớ tĩnh

UART
DC
PCB
TDMA

Tiếng anh
Universal Serial Bus

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

5


6

LỜI MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Ngày nay, chúng ta đang sống trong một xã hội ngày càng phát triển
nhanh chóng do sự phát triển mạnh mẽ của các ngành kinh tế, cơng nghệ,
cơng nghiệp....Bên cạnh đó, các mặt trái của xã hội như lừa đảo, trộm cắp,
cướp giật cũng ngày càng nhiều cùng với những thủ đoạn hết sức tinh vi.
Do đó sự ra đời của các thiết bị chống trộm địi hỏi phải có những tính
năng, biện pháp chống trộm hiện đại, ưu việt nhưng vẫn dễ sử dụng, gần gũi
với mọi đối tượng người dùng là hết sức cần thiết.
Các thiết bị phải có khả năng cảnh báo và báo động cho các tình huống
nguy hiểm sắp xảy ra để giúp chủ tài sản có thể xử lý kịp thời nhằm bảo vệ tài
sản, báo động có trộm hoặc có thơng tin về vị trí của tài sản nếu không may
mắn bị mất cắp.
Trước thực trạng trên, em đã nảy sinh ý tưởng chế tạo ra một hệ thống
chống trộm cho xe máy có độ an tồn cao, chi phí thấp, phù hợp với điều kiện
kinh tế của người dân Việt Nam để giúp các chủ xe bảo vệ tài sản của mình.
Dưới sự hướng dẫn của thầy xxx. Em quyết định chọn đồ án “Thiết kế
hệ thống định vị và cảnh báo chống trộm xe máy” để làm đồ án. Đồ án
được bố cục thành 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống định vị và cảnh báo chống
trộm xe máy.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
Chương 3: Thiết kế mạch.
Chương 4:Kết luận và hướng phát triển.
Mục tiêu đồ án
Mục tiêu đồ án em đặt ra sau khi hoàn thành xong là:
Mục tiêu cá nhân:
Nắm bắt được cấu trúc phần cứng, sơ đồ khối, nguyên lý làm việc của
mạch điều khiển.

7


Tìm hiểu về lập trình phần mềm Arduino.
Biết cách làm một đồ án hoàn chỉnh phục vụ cho việc làm đồ án tốt
nghiệp về sau.
Mục tiêu sản phẩm:
Sản phẩm hoạt động ổn định với đầy đủ các chức năng cần thiết cho việc
chống trộm.
Sản phẩm nhỏ, gọn, mang tính thẩm mỹ cao.
Giá thành sản phẩm phù hợp với người tiêu dùng hiện nay.
Đối tượng nghiên cứu:
+
+
+
+

Vi điều khiển ATMEGA328P
Cảm biến rung SW 420
Module GPS NEO-6M
Module SIM800L GSM / GPRS

Phương pháp nghiên cứu:
Tham khảo tài liệu: Các đề tài liên quan, tìm kiếm thơng tin trên Internet.
Tự thiết kế và viết phần mềm điều khiển theo các yêu cầu đặt ra (dựa vào
tình hình thực tế của hệ thống điện của xe, hành vi của kẻ trộm).
Thực nghiệm trực tiếp: Phát triển để kiểm tra phần cứng và phần mềm
sau đó điều chỉnh các thông số cho phù hợp với điều kiện thực tế.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
-Giúp mọi người có thể bảo vệ tài sản của mình.

-Có thể tìm thấy xe dễ dàng trong bãi đỗ xe.

8


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÀ
CẢNH BÁO CHỐNG TRỘM XE MÁY
1.1 Tổng quan về thực trạng

Xe máy là phương tiện di chuyển chính hiện nay. Mặc dù có số lượng rất
lớn nhưng hầu hết các xe máy đều không được trang bị hệ thống chống trộm,
hoặc nếu có thì chi phí rất đắt đỏ. Ví dụ hệ thống chống trộm và Smartkey
tích hợp trên các dịng xe Honda có giá lên tới 6,8 triệu đồng. Đó là một mức
giá rất cao, khó tiếp cận với đại đa số chủ xe. Hiện nay, tình trạng trộm cắp xe
máy đang diễn ra phức tạp, kẻ trộm rất chuyên nghiệp trong việc phá khóa xe
và lấy xe đi. Tuy nhiên, với các xe được trang bị hệ thống chống trộm thì lại
khơng dễ để làm được điều này.
1.2 Giới thiệu sơ lược về GSM
GSM

là

viết

tắt

của

từ

“The Global

System

for

Mobile

Cpommunication” có nghĩa là mạng thơng tin di động tồn cầu. GSM là tiêu
chuẩn chung cho các thuê bao để khi các thuê bao di chuyển ở những vị trí địa
lí khác nhau nhưng vẫn liên lạc được với nhau.
Các mạng điện thoại GSM sử dụng cơng nghệ TDMA-Time Division
Multiple Access có nghĩa là phân chia các truy cập theo thời gian. Công nghệ
này cho phép 8 máy điện thoại di động có thể sử dụng chung một kênh đàm
thoại bằng cách mỗi máy điện thoại di động sẽ sử dụng 1/8 khe thời gian để
truyền và nhận dữ liệu. Hiện nay, ở nước ta có các nhà mạng sau sử dụng
cơng nghệ TDMA : Vinaphone, Viettel, Mobiphone.
Ngồi cơng nghệ TDMA ra, cịn có có nghệ CDMA-Code Division
Multiple Access có nghĩa là phân chia các truy cập dựa theo mã. CDMA sử
dụng mã số cho mỗi cuộc gọi, CDMA không dùng một kênh tần số để đàm
thoại như TDMA mà sử dụng cả một phổ tần số gồm nhiều kênh truyền cùng
lúc để thực hiện đàm thoại.
Cấu trúc cơ bản của mạng di động gồm có MSC-tổng đài chuyển mạch,
BSS-trạm thu phát vơ tuyến và MS-điện thoại di động.
9


GSM sử dụng các băng tần sau : 900MHz, 1800MHz và 1900MHz. Các
mạng di động ở nước ta đều đang dùng băng tần 900MHz, các nước trên thế
giới thì dùng bằng tần 1800MHz cịn riêng Mỹ thì dùng băng tần 1900MHz.

1.3 Giới thiệu sơ lược về GPS
GPS-Global Positioning System nghĩa là hệ thống định vị toàn cầu. GPS
là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo. Được
nghiên cứu, thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý bởi Bộ Quốc Phòng Hoa
Kỳ. Toạ độ của một điểm sẽ được xác định nếu khoảng cách từ điểm đó đến ít
nhất 3 vệ tinh bất kỳ được xác định.
Hằng ngày, mỗi vễ tinh sẽ bay vòng quanh Trái Đất 2 lần theo một quỹ
đạo nhất định và phát tín hiệu có chứa thơng tin xuống Trái Đất. Các máy thu
ở mặt đất sẽ tiếp nhận thông tin từ vệ tinh và sử dụng phép tính lượng giác để
xác định được vị trí chính xác của người dùng. Các máy thu ở mặt đất sẽ so
sánh thời gian tín hiệu được phát đi ở vệ tinh và thời gian nhận được tín hiệu,
sai lệch về thời gian sẽ biết được máy thu cách vệ tinh bao xa. Với nhiều
khoảng cách đo được từ nhiều vệ tinh sẽ xác định được vị trí người dùng.
Máy thu ở mặt đất phải nhận được tín hiệu từ ít nhất 3 vệ tinh thì mới có
thể tính ra được kinh độ và vĩ độ của người dùng và từ đó theo dõi được
chuyển động. Nếu nhận được thơng tin từ 4 vệ tinh thì máy thu có thể xác
định được kinh độ, vĩ độ và độ cao của người dùng. Khi đã thu thập đủ thơng
tin thì máy thu có thể xác định được các thơng số khác như : tốc độ chuyển
động, hướng chuyển động, độ dài quãng đường…..
Hiện nay, hệ thống GPS ngày nay cực kì chính xác, nhờ vào thiết kế
nhiều kênh hoạt động song song của chúng. Các máy thu 12 kênh song song
(của Garmin) nhanh chóng khóa vào các quả vệ tinh khi mới bật lên và chúng
duy trì kết nối bền vững, thậm chí trong tán lá rậm rạp hoặc thành phố với các
tồ nhà cao tầng. Trạng thái của khí quyển và các nguồn gây sai số khác có
thể ảnh hưởng tới độ chính xác của máy thu GPS. Các máy thu GPS có độ
chính xác trung bình trong vịng 15 mét.
10


GPS hiện nay rất phổ biến và có nhiều ứng dụng hữu ích trong đời sống

hằng ngày như : định vị trong xe ô tô, định vị điện thoại di động, định vị trong
các thiết bị chống trộm xe, các ứng dụng bản đồ…
1.4

Một số loại khóa chống trộm xe máy

1.4.1.Khóa đĩa

Hình 1. 1 Khóa đĩa chống trộm xe máy
Ưu điểm:
Khóa chống trộm xe máy được thiết kế lắp và phuộc trước xe AB 125,
che ốc heo dầu, khóa vào dĩa trước, rất an tồn, kẻ gian khơng thể đẩy xe
được, không phải tháo ra tháo vào.
Nhược điểm:
Bất tiện khi đi gởi xe nếu khóa thì sẽ khơng di chuyển xe được, thường
xuyên phải châm nhớt bảo trì.

11


1.4.2.Khóa chữ U

Hình 1. 2 Khóa chữ U
Ưu điểm:
Dễ sử dụng, không cần lắp đặt, không hao tốn điện năng xe máy.
Tìm mua dễ dàng tại các cửa hàng khóa hoặc các qn tạp hóa
Nhược điểm:
Khá cồng kềnh và khơng được thẩm mỹ cho lắm.
Độ bảo mật khơng cao, có thể bị cắt hoặc phá khóa dễ dàng.
Kết luận chương

Trong chương 1 đã giới thiệu sơ lược tình hình nghiên cứu về các hệ
thống chống trộm xe máy cùng với những ưu điểm và khuyết điểm của thiết
bị. Từ đó giúp ích cho q trình đưa ra u cầu cơng nghệ, lên kế hoạch,
nhiệm vụ thiết kế mơ hình chống trộm xe máy .

12


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Giới thiệu Arduino
Arduino là một board mạch vi xử lý nhằm xây dựng các ứng dụng tương
tác với nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn. Phần cứng bao gồm
một board mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel
8bit, hoặc ARM Atmel 32-bit. Những model hiện tại được trang bị gồm 1
cổng giao tiếp USB, 6 chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương
thích với nhiều board mở rộng khác nhau. Đi cùng với nó là một mơi trường
phát triển tích hợp (IDE) chạy trên các máy tính cá nhân thơng thường và cho
phép người dùng viết các chương trình cho Aduino bằng ngơn ngữ C hoặc C+
+. [7]
2.1.1. Phần cứng
Một mạch Arduino bao gồm một vi điều khiển AVR với nhiều linh kiện
bổ sung giúp dễ dàng lập trình và có thể mở rộng với các mạch khác. Một
khía cạnh quan trọng của Arduino là các kết nối tiêu chuẩn của nó, cho phép
người dùng kết nối với CPU của board với các module thêm vào có thể dễ
dàng chuyển đổi, được gọi là shield. Vài shield truyền thông với board
Arduino trực tiếp thông qua các chân khác nhau, nhưng nhiều shield được
định địa chỉ thơng qua serial bus I²C-nhiều shield có thể được xếp chồng và
sử dụng dưới dạng song song.
Arduino chính thức thường sử dụng các dòng chip megaAVR, đặc biệt là
ATmega8, ATmega168, ATmega328,ATmega1280, và ATmega2560. Một vài

các bộ vi xử lý khác cũng được sử dụng bởi các mạch Aquino tương thích.
Hầu hết các mạch gồm một bộ điều chỉnh tuyến tính 5V và một thạch anh dao
động 16 MHz (hoặc bộ cộng hưởng ceramic trong một vài biến thể). Một vi
điều khiển Arduino cũng có thể được lập trình sẵn với một boot loader cho
phép đơn giản là upload chương trình vào bộ nhớ flash on-chip, so với các
thiết bị khác thường phải cần một bộ nạp bên ngoài. Điều này giúp cho việc

13


sử dụng Arduino được trực tiếp hơn bằng cách cho phép sử dụng 1 máy tính
gốc như là một bộ nạp chương trình.
Theo nguyên tắc, khi sử dụng ngăn xếp phần mềm Arduino, tất cả các
board được lập trình thơng qua một kết nối RS-232, nhưng cách thức thực
hiện lại tùy thuộc vào đời phần cứng. Các board Serial Arduino có chứa một
mạch chuyển đổi giữa RS232 sang TTL. Các board Arduino hiện tại được lập
trình thơng qua cổng USB, thực hiện thông qua chip chuyển đổi USB-toserial như là FTDI FT232.
Board Arduino sẽ đưa ra hầu hết các chân I/O của vi điều khiển để sử
dụng cho những mạch ngoài. Diecimila, Duemilanove, và bây giờ là Uno đưa
ra 14 chân I/O kỹ thuật số, 6 trong số đó có thể tạo xung PWM (điều chế độ
rộng xung) và 6 chân input analog, có thể được sử dụng như là 6 chân I/O số.
Các board Arduino Nano, và Arduino-compatible Bare Bones Board và
Boarduino có thể cung cấp các chân header đực ở mặt trên của board dùng để
cắm vào các breadboard.[7]
2.1.2.Phần mềm
Mơi trường phát triển tích hợp (IDE) của Arduino là một ứng dụng
cross- platform (đa nền tảng) được viết bằng Java, và từ IDE này sẽ được sử
dụng cho Ngơn ngữ lập trình xử lý (Processing programming language) và
project Wiring. Nó được thiết kế để dành cho những người mới tập làm quen
với lĩnh vực phát triển phần mềm. Nó bao gồm một chương trình code editor

với các chức năng như đánh dấu cú pháp, tự động brace matching, và tự động
canh lề, cũng như compile(biên dịch) và upload chương trình lên board chỉ
với 1 cú nhấp chuột. Một chương trình hoặc code viết cho Arduino được gọi
là một sketch.[7]
Các chương trình Arduino được viết bằng C hoặc C++. Arduino IDE đi
kèm với một thư viện phần mềm được gọi là "Wiring", từ project Wiring gốc,
có thể giúp các thao tác input/output được dễ dàng hơn. Người dùng chỉ cần

14


định nghĩa 2 hàm để tạo ra một chương trình vịng thực thi (cyclic executive)
có thể chạy được:
setup(): hàm này chạy mỗi khi khởi động một chương trình, dùng để
thiết lập các cài đặt.
loop(): hàm này được gọi lặp lại cho đến khi tắt nguồn board mạch.
2.1.3.Arduino Nano
Board Arduino Nano là một trong những phiên bản nhỏ gọn của board
Arduino. Arduino Nano có đầy đủ các chức năng và chương trình có trên
Arduino Uno do cùng sử dụng MCU ATmega328P. Nhờ việc sử dụng IC dán
của ATmega328P thay vì IC chân cắm nên Arduino Nano có thêm 2 chân
Analog so với Arduino Uno.

Hình 2. 1 Vi điều khiển Arduino Nano [1]
Thông số kỹ thuật :
+
+
+
+
+

+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

Thiết kế theo đúng chuẩn chân, kích thước của Arduino Nano chính hãng.
IC chính: ATmega328P-AU.
IC nạp và giao tiếp UART: CH340.
Điện áp cấp: 5VDC cổng USB hoặc 6-9VDC chân Raw.
Mức điện áp giao tiếp GPIO: TTL 5VDC.
Dịng GPIO: 40mA.
Số chân Digital: 14 chân, trong đó có 6 chân PWM.
Số chân Analog: 8 chân (hơn Arduino Uno 2 chân).
Flash Memory: 32KB (2KB Bootloader).
SRAM: 2KB
EEPROM: 1KB
Clock Speed: 16Mhz.
Tích hợp Led báo nguồn, led chân D13, LED RX, TX.
Tích hợp IC chuyển điện áp 5V LM1117.
Kích thước: 18.542 x 43.18mm
15


2.1.4. Ngơn ngữ lập trình Arduino

Ngơn ngữ lập trình này nằm ở khả năng mở rộng của ngôn ngữ. Arduino
là bo mạch đã được xử lý và chuẩn hóa cho phép bạn có thể mở rộng bằng các
bo mạch khác. Tùy vào mục đích sử dụng của bạn, bạn có thể cắm chồng các
bo mạch mở rộng (shield) lên bo mạch Arduino. Bạn có thể dễ dàng sáng tạo
và phát minh ra các ứng dụng tùy ý nhờ vào khả năng mở rộng của ngơn ngữ
lập trình Arduino[1]
2.1.5. Vi điều khiển ATMEGA 328P
ATMEGA328P là vi điều khiển thuộc dòng AVR do hãng Atmel sản
xuất. Đây là một vi điều khiển CMOS 8 bit, tiêu thụ ít điện năng được phát
triển trên nhân AVR với kiến trúc RISC tăng cường. ATMEGA328P thực hiện
một lệnh trong một chu kỳ đồng hồ duy nhất, vì thế mà thơng lượng của chip
có thể đạt gần 1MIPS/MHz. Điều này cho phép các nhà thiết kế hệ thống tối
ưu hóa thiết bị để tiêu thụ điện năng ít so với tốc độ xử lý.

Hình 2. 2 Vi điều khiển ATMEGA 328P [2]
2.1.6. Thông số kỹ thuật ATMEGA328P
Kiến trúc RISC tăng cường:
+
+
+
+
+

Thực hiện một lệnh trong một chu kỳ đồng hồ.
32 x 8 thanh ghi dùng cho mục đích thơng thường.
Hoạt động tĩnh hồn tồn.
Thơng lượng tối đa 20MIPS ở tần số 20MHz.
Bộ nhân đôi chu kỳ tích hợp.
Bộ nhớ:

+
+
+
+

32Kbytes bộ nhớ chương trình.
1Kbytes EEPROM.
2Kbytes SRAM nội.
Ghi/xóa 10,000 lần với Flash, 100,000 với EEPROM.
16


+ Dữ liệu có thể lưu giữ 20 năm ở 85oC, 100 năm ở 25oC.

Ngoại vi:
+
+
+
+
+
+
+
+
+

2 bộ Timer/Counter 8 bit với chế độ tách biệt/kết hợp.
1 bộ Timer/Counter 16 bit.
Bộ đếm thời gian thực chia tần số thạch anh.
6 kênh PWM.
8 kênh ADC 10 bit (với kiểu chân TQFP và QFN/MLF).

6 kênh ADC 10 bit (với kiểu chân PDIP).
Hỗ trợ giao thức SPI, I2C, UART.
Bộ Watchdog timer với tần số thạch anh nội.
1 bộ so sánh analog tích hợp.
Đặc tính đặc biệt:

+
+
+
+
+
+

Thạch anh 8MHz nội tích hợp.
Có các nguồn ngắt nội và ngắt ngoài.
6 chế độ ngủ.
23 chân I/O khả trình.
Đóng gói: 28 chân cắm/PDIP, 32 chân dán/TQFP
Điện áp hoạt động: 1.8 – 5.5V
Tiêu thụ năng lượng:

+ Chế độ Active: 0.2mA
+ Chế độ giảm năng lượng: 0.1uA
+ Chế độ tiết kiệm năng lượng. 0.75uA

Sơ đồ chân (Bộ thiết bị sử dụng kiểu chân TQFP32)

17

Hình 2. 3 Sơ đồ chân của vi điều khiển ATMEGA 328P
2.2 Giới thiệu Module Sim 800L
2.2.1 Tổng quan về Module Sim 800L
Module SIM800L GSM / GPRS là một module GSM thu nhỏ, có thể
được tích hợp vào các dự án IoT khác nhau. Bạn có thể sử dụng module này
để thực hiện hầu hết mọi thứ mà một chiếc điện thoại di động bình thường có
thể làm: Tin nhắn văn bản SMS, thực hiện hoặc nhận các cuộc gọi điện thoại,
kết nối với internet thông qua GPRS (2G), TCP / IP,… Trên hết, module
SIM800L hỗ trợ mạng GSM / GPRS bốn băng tần, có nghĩa là nó hoạt động
được ở nhiều loại mạng khác nhau ở các quốc tra khác nhau trên thế giới.

18


Hình 2. 4 Module Sim 800L [3]
Trung tâm của module là chip SIM800L GSM của SimCom. Điện áp
hoạt động của chip là từ 3,4V đến 4,4V, tương thích trực tiếp với pin LiPo.

Hình 2. 5 Mặt trước của Module Sim 800L
Tất cả các chân tín hiệu chính của GSM SIM800L được nối ra header
nên bạn có thể dễ dàng cấp nguồn và điều khiển module thông qua UART.
Module hỗ trợ baudrate từ 1200bps đến 115200bps với việc tự động điều
chỉnh baudrate phù hợp.
Module cần một ăng-ten ngoài để kết nối với mạng di động. Các module
đã đi kèm với một ăng-ten xoắn ốc được kết nối trực tiếp đến chân NET trên
PCB. PCB cũng có cổng kết nối U.FL trong trường hợp bạn muốn gắn thêm
hoặc thay đổi vị trí ăng-ten.

19

Hình 2. 6 Mặt sau Module Sim 800L
Có một khe cắm SIM ở mặt sau! Bạn chỉ cần thẻ micro SIM với 2G đã
được kích hoạt. Hướng để lắp thẻ SIM được khắc trên bề mặt của khe cắm
SIM. Module chỉ có kích thước rất nhỏ nhưng tích hợp một số tính năng được
liệt kê dưới đây:
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

Hỗ trợ Quad-band: GSM850, EGSM900, DCS1800 và PCS1900.
Kết nối với tất cả các mạng GSM với bất kỳ loại SIM 2G nào.
Thực hiện và nhận cuộc gọi thoại bằng loa ngồi 8Ω & micrơ.
Gửi và nhận tin nhắn SMS.
Gửi và nhận dữ liệu GPRS (TCP / IP, HTTP, v.v.)..
Quét và nhận các đài phát thanh FM.
Công suất thu phát:
Class 4 (2W) cho GSM850.
Class 1 (1W) cho DCS1800.
Bộ lệnh AT dựa trên kết nối UART (Serial).
Đầu nối FL cho ăng ten di động.
Sử dụng thẻ micro SIM.

2.2.2 Đèn báo trạng thái Module
Có một đèn LED ở phía trên bên phải của module GSM SIM800 L cho
biết trạng thái kết nối mạng di động của module. Nó sẽ nhấp nháy ở nhiều
mức delay khác nhau để hiển thị trạng thái của module.

20


Hình 2. 7 Đèn báo trạng thái Module Sim
2.2.3.Chọn loại ăng-ten cho Module SIM800L
Module cần ăng-ten để kết nối với mạng di động để gọi điện, nhắn tin
hoặc truyền dữ liệu GPRS. Vì vậy, lựa chọn ăng-ten là điều rất quan trọng. Có
hai cách bạn có thể gắn ăng-ten vào mơ-đun SIM800L.

Hình 2. 8 Module Sim ăng-ten xoắn ốc
Đầu tiên là ăng-ten GSM xoắn ốc thường đi kèm với mô-đun và chỉ cần
hàn đến chân NET trên PCB. Ăng-ten này rất hữu ích cho các dự án cần tiết
kiệm khơng gian đặc biệt là các dự án ở trong nhà.

21


Hình 2. 9 Module Sim ăng-ten GSM 3dBi
Loại thứ hai là ăng-ten GSM 3dBi cùng với dây chuyển đổi U.FL sang
SMA có thể mua tại các cửa hàng bán linh kiện với giá rẻ. Bạn có thể gắn
ăng-ten này vào đầu nối u.fl nhỏ nằm ở góc trên cùng bên trái của module.
Loại ăng-ten này có hiệu suất tốt hơn và cho phép đặt mô-đun của bạn bên
trong vỏ kim loại – miễn là ăng-ten nằm ở bên ngoài.
2.2.4.Cấp nguồn cho Module SIM800L
Một trong những yếu tố quan trọng nhất để module SIM800L hoạt động

là cung cấp đủ năng lượng cho nó.
Tùy thuộc vào trạng thái của module SIM800L, mức năng lượng tiêu thụ
sẽ khác nhau. Mức tiêu thụ tối đa của module là khoảng 2A trong khi truyền
phát. Nó khơng thường xun cần dịng như vậy, nhưng có thể sẽ cần khoảng
216mA trong khi gọi điện thoại hoặc 80mA trong khi truyền dữ liệu qua
GPRS. Bảng dữ liệu tóm tắt dưới đây là thơng số dịng điện cần cho các hoạt
động của module:

22


Hình 2. 10 Thơng số kỹ thuật Module Sim
Do module SIM800L không đi kèm với bộ điều chỉnh điện áp trên board
mạch, nên cần có nguồn điện bên ngồi được điều chỉnh theo điện áp trong
khoảng từ 3,4V đến 4,4V (lý tưởng là 4.1V). Nguồn cung cấp có dịng MAX
là 2A, nếu không module sẽ liên tục bị reset. Dưới đây là các lựa chọn để cấp
nguồn cho module SIM800L
2.2.5.Sơ đồ chân của Module SIM800L
Module SIM800L có tổng cộng 12 chân I/O có vị trí như hình dưới đây:

Hình 2. 11 Sơ đồ chân của Module Sim
23


NET là chân kết nối với Ăng-ten bên ngoài.
VCC là chân cấp nguồn cho module SIM 800L có mức điện áp từ 3.4V
đến 4.4 volts. (Lưu ý: Nếu kết nối với điện áp 5V có thể làm cháy module, nó
cũng không thể hoạt động ở điện áp 3.3 V! Nguồn điện từ Pin Li-Po hoặc
mạch ổn áp DC-DC có mức điện áp 3.7V và 2A là phù hợp nhất.)
RST (Reset) là chân dùng để reset. Nối chân reset xuống mức thấp ở

100ms sẽ reset toàn bộ module.
RxD (Receiver) Chân dùng để kết nối UART.
TxD (Transmitter) Chân dùng để kết nối UART.
GND Chân nối mass, chúng ta cần nối mass chung với Arduino.
RING pin Hoạt động giống như chuông điện thoại. Nó thường dùng để
ngắt ngồi (Interrupt) Arduino. Mặc định của nó là mức cao và được kéo
xuống mức thấp 120ms khi nhận cuộc gọi. Ngồi ra, bạn có thể điều chỉnh để
có thể xuất xung khi nhận tin nhắn SMS.
DTR pin activates/deactivates chế độ sleep. Đặt chân này ở mức CAO sẽ
đưa module vào trạng thái ngủ, disable giao tiếp UART. Kéo chân xuống mức
thấp sẽ đánh thức hoạt động của module.
MIC± là 2 kết nối microphone.
SPK± là 2 kết nối của loa.
2.3 Giới thiệu về Module GPS neo 06
2.3.1.Tổng quan về Module GPS Neo 06
Module định vị GPS NEO-6M, với độ nhạy cao, tiêu thụ điện năng thấp,
kích thước nhỏ, độ nhạy theo dõi cao lớn của nó lớn to lớn vị trí của nó bao
phủ, nơi mơ-đun bình thường GPS không định vị, chẳng hạn như ngày đô thị
chật hẹp rỗng, dày đặc. Môi trường rừng rậm, NEO-6M có thể được định vị
với độ chính xác cao.
Module định vị GPS NEO-6M kích thước nhỏ gọn, thích hợp cho xe
hãng, thiết bị cầm tay như PDA, giám sát phương tiện, video máy ứng dụng

24


và hệ thống định vị di động khác, các ứng dụng của GPS là nhất lựa chọn tốt
của sự lựa chọn.

Hình 2. 12 Module GPS Neo 06 [4]

2.3.2.Thơng số kỹ thuật của module định vị GPS Neo-6m
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

Điện áp đầu vào: 3,3-5,5V.
Điện năng tiêu thụ.
Chế độ bình thường: 50mA.
Chế độ tiết kiệm năng lượng: 30mA.
Nhiệt độ hoạt động -40°C to + 85°C.
Nhiệt độ lưu trữ -55°C to + 100°C.
VCC: Điện áp đầu vào 3,3-5,5V.
GND: 0V.
RXD: kết nối vi điều khiển cổng nối tiếp TXD truyền.
TXD: chân gửi cổng nối tiếp mô-đun – kết nối với cổng nối tiếp đơn chip

nhận RXD.
+ PPS: Pin đầu ra xung đồng hồ.
+ Mô-đun PPSPin được kết nối đỏ LED ánh sáng.
+ Bật ổn định: Hoạt động bình thường, nhưng khơng nhấp nháy vị trí : Định vị
thành công.
+ Tốc độ truyền mặc định của mô-đun là 9600.
Thông số đặc trưng

+ Các mô-đun đi kèm với một ăng-ten gốm, và có giao diện IPEX có thể được

kết nối với các ăng-ten hoạt động khác.
+ Mô-đun thêm một mạch khuếch đại tần số vô tuyến để giúp tăng tốc tìm kiếm.
+ Mơ-đun đi kèm với một pin dự phịng có thể sạc lại có thể được tắt nguồn để
duy trì dữ liệu phù du.
25