Tải bản đầy đủ

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG PHÍM ĐIỆN THOẠI DÙNG MODULESIM 800C

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................


Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2017
Giáo viên hướng dẫn


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2017
Giáo viên phản biện


LỜI CẢM ƠN
Trải qua chặng đường gần bốn năm học, chúng em đã có những khó khăn
cũng như nhận những thuận lợi nhất định để hoàn tất việc học tập, phát triển bản
thân. Tất cả đều nhờ sự giúp đỡ của bạn bè và thầy cô đặc biệt là các thầy cô
thuộc khoa Công Nghệ Điện Tử trường Đại Học Công Nghiệp TpHCM.
Những kiến thức, những bài học đó đã được chúng em tiếp thu và biến nó
thành kiến thức cũng như kỹ năng của mình để hoàn thành các bài tập lớn và các
đồ án, từ đồ án 1 cho đến nay là việc hoàn thành đồ án 2. Đồ án 2 là một bước
tiếp nối trong quá trình hoàn thành chương trình học của chúng em ở giảng
đường Đại Học. Một bài kiểm tra lớn trước khi chúng em trở thành những kỹ sư
trong tương lai gần, để chắc rằng chúng em có thể ứng dụng những gì mình học

được vào thực tế, vào các thiết bị hiện đại để giúp ích cho công việc và cuộc
sống của mình.
Xin gửi lời cảm ơn thật sự chân thành đến thầy Nguyễn Văn An. Người
đã đồng hành, cung cấp cho chúng em những tài liệu quan trọng, đi kèm sự
hướng dẫn tận tình trong quá trình thực hiện đề tài
Chúc thầy An và tất cả các thầy cô của khoa sẽ luôn dồi dào sức khỏe và
thành công.

Sinh viên thực hiện:
Tạ Tấn Đạt
Trần Văn Hải


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Từ đầy đủ
European Conference of Postal and Telecommunications

CEPT

Administrations.

GSM

Groupe Spécial Mobile

ETSI

European Telecommunications Standards Institute

TDM

Time Division Multiplexing

TDMA

Time Division Multiple Access

LPC

Linear Predictive Coding

UMTS

Universal Mobile Telecommunication System

EFR

Enhanced Full Rate

HLR

Home Location Register

NSS

Network Switching Subsystem

OSS

Online Service Software

RSS

Radio Subsystem

BSS

Base Station Subsystem

BTS

Base Transceiver Station

OMS

Operation and Maintenance SubSystem

ME

Mobile Equipment

GPRS

GPRS care network

SIM

Subscriber Identity Module

PIC

Programable Intelligent Computer


SSP

Synchronous Serial Port

PSP

Parallel Slave Port

ICSP

In Cicuit Serial Programming

GPR

General Purpose Register

GPIO

general purpose input/output

FSG

File Select Register

USART

Universal Synchronous Asynchronous Receiver
Transmitter

SCI

Serial Communication Interface

BRG

Baud Rate Genetator

NRZ

None-Return-to-Zero

MS

Mobile Station

RF

Radio frequency

AC

Address Counter

TE

Terminal Equipment

DDRAM

Display Data RAM

CGROM

Character Generator ROM

H

logic higt

L

logic low

X

Don’t care


DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG


MỤC LỤC


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của Khoa học kĩ thuật, cụm từ
“Internet of thing” dường như đã không còn xa lạ , nghành bưu chính viễn thông
là một trong những ngành đầu tàu trong công cuộc phát triển, đã và đang tạo ra
những bước tiến quan trọng trong lĩnh vực thông tin cũng như thiết bị thông
minh để đáp ứng nhu cầu của con người. Hiện nay, hệ thống thông tin qua mạng
điện thoại đã được toàn cầu hóa, trở nên gần gũi và quen thuộc với con người.
Từ đó việc ứng dụng hệ thống này qua việc điều khiển các thiết bị từ xa là một
thiết bị rất hiện đại.
Đồ án được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện để tạo ra một hệ thống
“Điều khiển tự động từ xa bằng điện thoại di động” hoàn chỉnh. Hệ thống tích
hợp module nhận cuộc gọi sử dụng mạng GSM, module xử lý dữ liệu, module
công suất cho các thiết bị . Qua xử lí, dữ liệu sẽ được gửi về thiết bị đầu cuối
(mobile) của người điều khiển để báo cho biết trạng thái của các thiết bị được
điều khiển. Hệ thống điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại di động dùng
phím điện thoại có chức năng là người dùng có thể dùng lệnh phím điện thoại để
điều khiển và hệ thống sau khi cuộc gọi và tín hiệu điều khiển thì xuất lệnh điều
khiển các thiết bị và tự động báo trạng thái các thiết bị sau điều khiển.
Từ những nhu cầu thực tế đó, nhóm muốn đưa một phần những kỹ thuật
hiện đại của thế giới áp dụng vào điều kiện thực tế trong nước để có thể tạo ra
một hệ thống điều khiển thiết bị trong nhà từ xa bằng phím điện thoại nhằm đáp
ứng nhu cầu ngày càng cao của con người.Việc sử dụng phím điện thoại để điều
khiển thiết bị có thuận lợi là tiết kiệm chi phí, mang tính cạnh tranh và cơ động
cao. Ngoài ra, sản phẩm của đề tài này có tính mở, có thể áp dụng cho nhiều đối
tượng khác nhau trong dân dụng cũng như trong công nghiệp.

8


Chương 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
1.1. HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.1.1. Lịch sử
Vào đầu thập niên 1980 tại châu Âu người ta phát triển một mạng điện
thoại di động chỉ sử dụng trong một vài khu vực. Sau đó vào năm 1982 nó được
chuẩn hoá bởi CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications
Administrations) và tạo ra Group Spécial Mobile (GSM) với mục đích sử dụng
chung cho toàn Châu Âu.
Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa
vào sử dụng đầu tiên bởi Radiolinja ở Phần Lan.
Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn vá phát triển mạng GSM
được chuyển cho viện viễn thông châu Âu (European Telecommunications
Standards Institute - ETSI), và các tiêu chuẩn, đặc tính phase 1 của công nghệ
GSM được công bố vào năm 1990. Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê
bao sử dụng mạng GSM của 70 nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia.
1.1.2. 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
9


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.
1.1.3. 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).
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).
1.1.4. Cấu trúc của mạng GSM
1.1.4.1. Cấu trúc tổng quát
Hệ thống GSM được chia thành nhiều hệ thống con như sau:

10




Phân hệ chuyển mạch NSS [Network BSS (Base Station
Subsystem). Switching Subsystem].



Phân hệ trạm gốc .



Phân hệ bảo dưỡng và khai thác OSS (Operation Subsystem).



Trạm di động MS (Mobile Station).

Hình 1.1: Cấu trúc tổng quát GSM.

1.1.4.2. Các thành phần của công nghệ mạng GSM

Hình 1.2: Các thành phần của công nghệ GSM.
 AUC (): Trung tâm nhận thức.
 ULR (): Bộ ghi định vị tạm trú.
 HLR (): Bộ ghi định vị thường trú.
 EIR (): Bộ ghi nhận dạng thiết bị.
 MSC (): Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ mạng.
 BSC (): Bộ điều khiển trạm gốc.
 BTS (): Trạm thu phát gốc.
 NSS (): Phân hệ chuyển mạch .
11


 BSS (): Phân hệ trạm gốc.
 MS (): Trạm di động.
 OSS (): Phân hệ khai thác bảo dưỡng.
 PSPDN (): Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói.
 CSPDN (): Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh.
 PSTN (): Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng.
 PLMN (): Mạng di động mặt đất.
 ISDN (): Mạng số dịch vụ tích hợp .
 OMC (): Trung tâm khai thác và bảo dưỡng.
1.1.5. Sự phát triển của công nghệ GSM ở Việt Nam
Công nghệ GSM đã vào Việt Nam từ năm 1993. Hiện nay, 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.
1.1.6. Mã hóa âm thanh
GSM sử dụng khá nhiều kiểu mã hóa thoại để nén tần số audio 3,1 kHz
vào trong khoảng 6.5 and 13 kbit/s. Ban đầu, có 2 kiểu mã hoá là bán tốc (haft
rate -5.6 kbps) và toàn tốc (Full Rate -13 kbit/s)). Để nén họ sử dụng hệ thống
có tên là mã hóa dự đoán tuyến tính (linear predictive coding - LPC).
GSM được cải tiến hơn vào năm 1997 với mã hóa EFR (mã hóa toàn tốc cải
tiến -Enhanced Full Rate), kênh toàn tốc nén còn 12.2 kbit/s. Sau đó, với sự phát

12


triển của UMTS, EFR được tham số lại bởi kiểu mã hóa biến tốc, được gọi là
AMR-Narrowband.
Có tất cả bốn kích thước cell site trong mạng GSM đó là macro, micro, pico
và umbrella. Vùng phủ sóng của mỗi cell phụ thuộc nhiều vào môi trường.
Macro cell được lắp trên cột cao hoặc trên các toà nhà cao tầng, micro cell lại
được lắp ở các khu thành thị, khu dân cư, pico cell thì tầm phủ sóng chỉ khoảng
vài chục mét trở lại nó thường được lắp để tiếp sóng trong nhà. Umbrella lắp bổ
sung vào các vùng bị che khuất hay các vùng trống giữa các cell.
Bán kính phủ sóng của một cell tuỳ thuộc vào độ cao của anten, độ lợi
anten thường thì nó có thể từ vài trăm mét tới vài chục km. Trong thực tế thì khả
năng phủ sóng xa nhất của một trạm GSM là 35 km (22 dặm).
Một số khu vực trong nhà mà các anten ngoài trời không thể phủ sóng tới
như nhà ga, sân bay, siêu thị... thì người ta sẽ dùng các trạm pico để chuyển tiếp
sóng từ các anten ngoài trời vào.
Một mạng GSM để cung cấp đầy đủ các dịch vụ cho khách hàng cho nên
nó khá phức tạp vì vậy sẽ chia ra thành các phần như sau: chia theo phân hệ:


Phân hệ chuyển mạch NSS: Network switching SubSystem.



Phân hệ vô tuyến RSS = BSS + MS: Radio SubSystem.



Phân hệ vận hành và bảo dưỡng OMS: Operation and Maintenance
SubSystem.

1.2. TỔNG QUAN VỀ MODULE SIM800C
1.2.1. Tổng quan về Module SIM800C
SIM800C( phiên bản khác của SIM900) là một module băng tần (quadband)

GSM

/

GPRS



hoạt

động

trên

tần

GSM850MHz,

EGSM900MHz,DCS1800MHz và PCS1900MHz. tính năng SIM800C GPRS
13


multi-slot Class10 / class12 và hỗ trợ mã hóa các khung GPRS CS-1, CS-2,
CS-3 và CS-4.
Với một cấu hình nhỏ 17,6 * 15,7 * 2.3mm, SIM800C có thể đáp ứng hầu
như tất cả các yêu cầu về không gian trong các ứng dụng của khách hàng, chẳng
hạn như điện thoại thông minh, PDA và các thiết bị di động khác.
SIM800C là một gói SMT với 42 miếng đệm, và cung cấp tất cả phần
cứng giao diện giữa các module và các bo mạch của khách hàng.
Một cổng serial 3 dòng và một cổng serial full modem:


USB, giao diện USB có thể gỡ lỗi, tải phần mềm.



Kênh Radio bao gồm một đầu vào microphone và một đầu ra loa.



Chương trình chung mục đích đầu vào và đầu ra.



Giao diện SIM card.



Hỗ trợ Bluetooth (cần phần mềm hỗ trợ).
SIM800C được thiết kế với kỹ thuật tiết kiệm năng lượng nên mức tiêu

thụ thấp chỉ 0.6mA trong chế độ ngủ.

Hình 1.3: Hình thực tế của SIM800C.
1.2.2. Thông tin Module SIM800C
Bảng 1.1: Thông tin về Module SIM800C
GSM
BT
FLASH
RAM

SIM800C
850,900,1800 và 1900MHz
(cần phần mềm hỗ trợ)
SIM800C (24Mbit)
SIM800C32 (32Mbit)
32Mbit

14


1.2.3. Các tính năng chính SIM800C
Bảng 1.2: Tính năng của Module SIM800C
Feature
Nguồn cấp
Tiết kiệm năng
lượng
Băng tần hoạt
động
Công suất truyền
tải
Kết nối GPRS
Dải nhiệt độ

Dữ liệu GPRS

USSD
SMS
Giao tiếp SIM
Anten ngoài

Giao diện Audio

Cổng Serial và

Implementation
3.4V ~ 4.4V
Năng lượng tiêu thụ điển hình trong chế độ ngủ là
0.88mA (BS-PA-MFRMS = 9)
SIM800C hoạt động ở 4 băng tần: GSM 850, EGSM
900, DCS 1800, PCS 1900. có thể tự động dò tìm các
băng tần. Có thể điều khiển bằng lệnh AT.
Phù hợp với GSM 2/2+.pha
Class 4 (2W) tại GSM 850 và EGSM 900.
Class 1 (1W) tại DSC 1800 và PCS 1900.
GPRS đa khe class 12 (mặc định).
GPRS đa khe class 1 ~ 12 (tùy chọn)
Hoạt động bình thường: -40 ° C ~ + 85 ° C
Nhiệt độ lưu trữ: -45 ° C ~ + 90 ° C
Dữ liệu GPRS đường xuống: max. 85,6 kbps
Dữ liệu GPRS đường lên: max. 85,6 kbps.
Mã hóa các khung: CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4
PAP kết nối giao thức cho PPP
Tích hợp giao thức TCP / IP
Hỗ trợ điều khiển kênh Broadcast Packet (PBCCH)
Không có cấu trúc hỗ trợ dữ liệu dịch vụ (USSD)
Chế độ MT, MO, CB, Text và PDU
Lư SMS lưu trữ: thẻ SIM
Hỗ trợ thẻ SIM 1.8V và 3V
Anten pad
Chế độ mã hóa Speech :
Half Rate (ETS 06.20)
Full Rate (ETS 06.10)
Tăng cường Full Rate (ETS 06,50 / 06,60 / 06,80)
Thích ứng đa tốc độ (AMR)
Loại bỏ Echo
Huỷ bỏ tiếng ồn.
Cổng Serial
Mặc định một cổng serial đầy đủ modem

15


Có thể được sử dụng cho các lệnh AT hoặc luồng dữ
liệu
Hỗ trợ phần cứng RTS / CTS và phần mềm điều khiển
lưu lượng ON / OFF
Khả năng ghép kênh đa hợp theo giao thức
Cổng USB

GSM 07,10
Hỗ trợ tốc độ truyền Autobanding từ 1200 bps đến
115200bps
Nâng cấp phần mềm
Cổng USB:
USB_DN và USB_DP
Có thể được sử dụng để gỡ lỗi và nâng cấp phần mềm
Hỗ trợ các loại danh bạ: SM, FD, LD, RC, ON, MC

Quản lý danh bạ
ToolKit ứng dụng
GSM 11.14 Release 99
SIM
Kích thước: 17,6 * 15,7 * 2.3mm
Tính chất vật lý
Trọng lượng: 1.3G
Nâng cấp phần
Full modem cổng serial hoặc cổng USB ( bạn nên sử
mềm
dụng cổng USB)

Bảng 1.3: Mã hóa các khung, tốc độ dữ liệu tối đa trên mạng lưới giao diện vô
tuyến.
Coding scheme

1 timeslot

2 timeslot

4 timeslot

CS-1

9.05kbps

18.1kbps

36.2kbps

CS-2

13.4kbps

26.8kbps

53.6kbps

CS-3

15.6kbps

31.2kbps

62.4kbps

CS-4

21.4kbps

42.8kbps

85.6kbps

1.2.4. Cơ chế hoạt động
Bảng 1.4: Tóm tắt các chế độ hoạt động khác nhau của module SIM800C.
Mode
Chế độ bình thường

Function
Module sẽ tự động chuyển sang chế độ
16


ngủ nếu các điều kiện của chế độ ngủ
được cho phép và không có sóng và phần
cứng ngắt (như là GPIO ngắt hoặc dữ
GSM/GPR
S ngủ

liệu trên cổng serial).
Trong trường hợp này, mức tiêu thụ hiện
tại của Module sẽ giảm đến mức tối
thiểu. Trong chế độ ngủ, module vẫn có
thể nhận được thông báo phân trang và
tin nhắn SMS.
Phần mềm đang hoạt động. Module được

GSM IDLE

đăng ký với mạng GSM, và module sẵn

GSM

sàng để giao tiếp.
Kết nối giữa hai thuê bao đang hoạt

TALK

động. Trong trường hợp này, việc tiêu
thụ điện năng phụ thuộc vào các thiết lập
mạng như DTX off / on, FR / EFR / HR,

GPRS

các chuỗi nhảy tần, ăng-ten.
Module sẵn sàng để truyền dữ liệu

STANDBY

GPRS, nhưng không có dữ liệu đang
được gửi hoặc nhận. Trong trường hợp
này, tiêu thụ điện năng phụ thuộc vào các

GPRS

thiết lập mạng và cấu hình GPRS.
Có sự tiến hành truyền dữ liệu GPRS

DATA

(PPP hoặc TCP hoặc UDP). Trong
trường hợp này, tiêu thụ điện năng liên
quan với các thiết lập mạng (ví dụ năng
lượng mức độ điều khiển); tốc độ dữ liệu
đường lên / đường xuống và cấu hình
GPRS (ví dụ sử dụng các thiết lập đa

Tắt nguồn

khe).
Bình thường tắt nguồn bằng cách gửi lệnh AT "AT +
17


CPOWD = 1" hoặc sử dụng các PWRKEY. Các bộ
phận quản lý nguồn tắt cung cấp năng lượng cho các
phần baseband của module. Phần mềm không hoạt
động. Các cổng serial không thể truy cập, được áp dụng
Chế độ chức năng

để cung cấp năng lượng (kết nối tới VBAT)
Lệnh AT "AT + CFUN" có thể được sử dụng để thiết

tối thiểu

lập các Module với một chế độ chức năng tối thiểu mà
không loại bỏ việc cung cấp năng lượng. Trong chế độ
này, phần RF của các Module sẽ không hoạt động hoặc
thẻ SIM sẽ không thể truy cập, hoặc cả hai phần RF và
thẻ SIM sẽ bị đóng và cổng serial vẫn truy cập. Tiêu
thụ điện năng ở chế độ này là thấp hơn so với chế độ
bình thường.

1.2.5. Cấu trúc phần cứng của Module SIM800C
1.2.5.1. Sơ đồ chức năng
 GSM baseband.
 GSM RF.
 Giao diện Antenna.
 Giao diện khác.

Hình1.4: Sơ đồ các khối chức năng của SIM800C.
1.2.5.2. Sơ đồ chân

18


Hình 1.5: Sơ đồ chân SIM800C.


Mô tả chân:
Bảng 1.5: Chức năng các chân của SIM800C.
I/
Tên chân

VBAT
VRTC

Vị trí chân
O
Mô tả
Cung cấp năng lượng
34,35
28

Nhận xét

I
I/

Cấp nguồn
Cấp nguồn cho

Khuyến khích nên

O

RTC

kết nối với một PIN
hoặc một tụ điện

VDD_EXT

40

O

(ví dụ 4.7uF).
Nguồn ra 2.8V Nếu các chân này
không sử dụng, nên

GND

8,13,19,21,27,30

Nối đất

, 31,33,36,37

để mở
GND cho VBAT
nên sử dụng pin
36,37

PWRKEY

39

Power on/down
I Nhấn và giữ

Sức kéo Nội bộ lên

hơn 1 giây đề

đến VBAT.

nguồn được

Audio

cấp cho

19


module
on/down
Giao diện audio
I Ngõ vào Audio Nếu các chân này

MICP
MICN
SPKP
SPKN

9
10
12
11

NETLIGHT

41

O
GPIO
O Trạng thái

42

mạng
Trạng thái

STATUS

UART1_DTR

6

Ngõ ra Audio

O

không sử dụng, nên
để mở

nguồn
Cổng Serial
I thiết bị đầu
cuối dữ liệu

UART1_RI
UART1_DC

7
5

O
O

sẵn sàng
Đổ chuông
Phát hiện

D
UART1_CTS
UART1_RTS
UART1_TXD
UART1_RX

4
3
1
2

O
I
O
I

khung dữ liệu
Xóa để gửi
Gửi yêu cầu
Truyền dữ liệu
Nhận dữ liệu

D
UART2_TXD
UART2_RX

22
23

O
I

Truyền dữ liệu
Nhận dữ liệu

Nếu các chân này
không sử dụng, nên
để mở

D
USB_VBUS
USB_DP

24
25

USB_DN

26

Giao diện Debug
I
Nếu các chân này
I/
Gỡ lỗi và tải về không sử dụng, thì
O
nên để mở
I/
O
ADC

20


ADC

38

I

Tổng hợp 10bit Nếu các chân này
tương

tự

chuyển

để không sử dụng, thì
đổi nên để mở

thành số
Giao diện thẻ SIM
SIM_VDD

SIM_DATA
SIM_CLK
SIM_RST
SIM_DET

18

Cung cấp điện

Tất cả các tín hiệu

áp cho thẻ

của giao diện SIM

SIM. Hỗ trợ

cần được bảo vệ

thẻ SIM 1.8V

chống lại ESD với
một chuổi diode

I/

hoặc 3V
SIM data

O

input/output

16

O

SIM clock

17

O

SIM reset

14

I

Nhận diện thẻ

Nếu chân này

SIM

không sử dụng, thì

15

O

TVS.

nên để mở
Giao diện Anten
GSM_ANT
BT_ANT

32

I/

Kết nối ăng ten

20

O
I/

GSM
Kết nối ăng ten

O

Bluetooth

Đồng bộ hóa tín hiệu RF
RF_SYNC

29

O

Đồng bộ hóa
tín hiệu RF

21


Hình 1.6: Sơ đồ chân PCB (Đơn vị: mm).
1.2.6 Cấp nguồn
Phạm vi cấp nguồn SIM800C là từ 3.4V đến 4.4V. Yêu cầu điện áp là
4.0V. Sự bùng nổ truyền sẽ gây ra hiện tượng rơi áp và phải cấp nguồn đủ 2A.
Đối với đầu vào VBAT, tụ bypass (thấp ESR) nên dùng là 100μF.
Đối với đầu vào VBAT, nên dung tụ Tantali 100uF (CA thấp ESR) và tụ
Gốm sứ CB 1uF ~ 10uF. Tụ 33pF và 10pF có thể nâng cao hiệu quả loại bỏ các
nhiễu tần số cao. Nên dùng diode Zener 5.1V / 500MW, các diode có thể ngăn
chặn gây tổn hại cho . SIM800C càng tốt.

Hình 1.7: Sơ đồ mạch của của VBAT input.
Hình dưới đây là thiết kế cấp nguồn đầu vào + 5V. nguồn ra là 4.1V.

22


Hình 1.8: Sơ đồ mạch cấp nguồn LDO.

Hình 1.9: Sơ đồ mạch cấp nguồn DC-DC.
1.2.6.1 Cấp nguồn chân
Chân 34 và chân 35 là đầu vào VBAT, chân 36 và chân 37 được cấp GND,
và chânVRTC là cấp nguồn cho mạch RTC trong module. VDD_EXT đầu ra
2.8V khi Module đang ở chế độ hoạt động bình thường.
Khi thiết kế cấp nguồn trong các ứng dụng của khách hàng, đặc biệt chú ý
đến tổn thất điện năng. Đảm bảo rằng điện áp đầu vào không bao giờ giảm
xuống dưới 3.0V ngay cả khi tiêu thụ hiện tại tăng lên đến 2A trong burst truyền
tải. Nếu điện áp nguồn giảm xuống dưới 3.0V, các Module có thể được tắt tự

23


động. Các giao điểm PCB từ các chân VBAT vào nguồn điện phải đủ (ít nhất là
60mil) để giảm điện áp xuống trong burst truyền tải lớn. Nguồn các IC và tụ
bypass nên được đặt vào module càng gần càng tốt.
1.2.7. Giao diện kết nối của cổng serial
Các cổng kết nối để truyền dẫn tín hiệu

Hình 1.10: Giao diện kết nối của cổng Serial

1.2.8. Giao diện với thẻ SIM
Giao diện SIM phù hợp với đặc điểm kỹ thuật GSM pha 1 và đặc điểm kỹ
thuật GSM mới 2+ Pha 64kbps cho thẻ SIM nhanh. Hỗ trợ được Cả hai thẻ SIM
1.8V và 3.0V. Giao diện SIM được cung cấp từ một bộ điều chỉnh nội bộ trong
Module.
Tên chân
SIM_VDD
SIM_DATA
SIM_CLK
SIM_RST
SIM_DET

Bảng1.6: Ý nghĩa các chân SIM800C.
Chân
Chức năng
18
Cấp điện áp cho thẻ SIM. Hỗ trợ SIM 1.8V hoặc 3V
15
Truyền nhận dữ liệu SIM
16
SIM clock
17
SIM reset
14
Nhận diện thẻ SIM

Nên sử dụng một bộ phận bảo vệ ESD như ST (www.st.com) ESDA6V15W6 hoặc ON SEMI (www.onsemi.com) SMF05C. Các thành phần ngoại vi thẻ

24


SIM nên đặt gần với ngăn chứa thẻ SIM. Sơ đồ mạch của ngăn chứa thẻ SIM 8chân được minh họa trong hình dưới đây:

Hình 1.11: Sơ đồ mạch của ngăn chứa SIM 8-chân.
Các chân SIM_DET được sử dụng để nhận diện các thẻ SIM trong đầu
cắm. Khách hàng có thể chọn các ngăn chứa thẻ SIM 8-chân để thực hiện chức
năng nhận diện thẻ SIM. Lệnh AT "AT + CSDT" được sử dụng để kích hoạt
hoặc vô hiệu hóa chức năng nhận diện thẻ SIM.
Nếu chức năng nhận diện thẻ SIM không được sử dụng, khách hàng có thể
giữ cho chân SIM_DET mở. Sơ đồ mạch của ngăn chứa thẻ SIM 6-chân được
minh họa trong hình sau.

Hình 1.12: Sơ đồ mạch ngăn chứa SIM 6-chân.

1.3. KHẢO SÁT VỀ TẬP LỆNH AT
1.3.1. Các thuật ngữ

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×