Tra cứu thông tin và điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn SMS

“Tra cứu thông tin và Điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn” T r a n g | v
Đồ án tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với thoại, SMS là một trong những tính năng được khai thác nhiều nhất
của thiết bị di động (DĐ) cầm tay. SMS đang được ứng dụng ngày càng sâu rộng,
mang lại hiệu quả kinh tế và là phương tiện giải trí cho số đông người dùng, đặc biệt là
giới trẻ. Tuy nhiên, SMS đi cùng một số rủi ro, nên có những dịch vụ quy định người
chi tiêu thường xuyên 3 triệu đồng/tháng trở lên mới được sử dụng
SMS (Short Message Service – dịch vụ thông điệp ngắn gọn) là dịch vụ cho
phép gửi những tin nhắn ngắn 160 ký tự. Đối tượng là các thiết bị DĐ như ĐTDĐ,
Smartphones, PDAs. Hiện cách thức mở rộng của SMS khá rộng như: gửi SMS giữa
các thiết bị DĐ với nhau; gửi từ website đến thiết bị DĐ và ngược lại; gửi/nhận từ điện
thoại cố định có hỗ trợ tính năng nhắn tin với các thiết bị DĐ khác SMS có thể tham
gia các quá trình điều khiển, tự động hóa, kinh doanh, thanh toán
Hiện tại, ngay cả các cửa hàng kinh doanh viễn thông, các công ty tin học và
nhiều cơ quan truyền thông cũng đã tham gia vào thị trường này. SMS đang trở thành
một loại hạ tầng thông tin không thể thiếu trong cuộc sống thường ngày từ vui chơi giải
trí, thương mại, xã hội
Ứng dụng tra cứu thông tin, giải trí là loại ứng dụng phổ thông nhất của SMS và
đang được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Người sử dụng chỉ việc nhắn tin theo cú pháp
định sẵn đến 1 số tổng đài nhất định, tổng đài sẽ tra cứu thông tin và phản hồi về (tra
cứu thông tin) hoặc sẽ xác nhận người sử dụng tham gia vào một chương trình giải trí
nào đó (đố vui, trúng thưởng ). Có thể kể đến các ứng dụng cụ thể như tra cứu danh
bạ điện thoại; địa chỉ nhà hàng, khách sạn; địa chỉ đặt ATM; giá cổ phiếu; kết quả xổ
số, bóng đá
Một số khả năng của SMS đã được khai thác trên thế giới và chắc chắn cũng sẽ
có mặt ở Việt Nam. Ví dụ, dùng SMS điều khiển từ xa. Ông Ngô Chí Đức, công ty
SQS cũng tỏ ra rất tâm huyết với phương án dùng SMS điều khiển từ xa các thiết bị
điện trong nhà. Trong khi đó, ông Nguyễn Anh Tiến, trưởng phòng CNTT công ty Tân
Lai, TP.HCM cho biết, bài toán này đã được ứng dụng ở một số nước (bật tắt các thiết
bị điện trong nhà) và TP.HCM có một nhóm đã nghiên cứu đề tài này.
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 "Tra
cứu thông tin và Điều khiển thiết bị điện qua Tin nhắn SMS" 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.
Đề tài này được chia làm 3 phần như sau:
o Phần A. Giới thiệu (Lời cảm ơn, lời nói đầu, mục lục…)
o Phần B. Nội dung chính của đề tài (chương 1 đến chương 6)
o Phần C. Phụ lục và tài liệu tham khảo
Mặc dù em đã có nhiều cố gắng trong quá trình viết báo cáo, nhưng chắc chắn
không tránh khỏi những khiếm khuyết. Vì vậy rất mong nhận được sự góp ý từ quý
Thầy

“Tra cứu thông tin và Điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn” T r a n g | vi
Đồ án tốt nghiệp
GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Để thực thi một hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua tin nhắn SMS áp
dụng cho một ngôi nhà hoàn chỉnh như nói trên là rất phức tạp và rất tốn kém. Để đáp
ứng việc điều khiển toàn bộ các thiết bị này đòi hỏi phải có một lượng thời gian, kiến
thức nhất định. Bên cạnh đó còn là vấn đề tài chính. Với lượng thời gian và kiến thức
có hạn, trong đề tài này nhóm em chỉ thực thi một phần của hệ thống hoàn chỉnh đó.
Đó là điều khiển đóng mở đèn, quạt…
Với những gì đã trình bày trên, nhóm em đã tiến hành nghiên cứu, khảo sát và
thực hiện và dự kiến đạt được các mục tiêu đặt ra như sau:
 Nhận tin nhắn đến, phân tích nội dung xem tin nhắn yêu cầu tra cứu điểm của
học sinh nào và tự động trả lời
 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 thông tin di động trong
nước như viettel, mobifone, vinaphone …
 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)

TP. Hồ Chí Minh, Ngày 4 Tháng 1 Năm 2011
Nhóm Sinh viên thực hiện
Trần Hoàng Lê Chuyên
Lưu Văn Đại


.


“Tra cứu thông tin và Điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn” T r a n g | vii
Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI ii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iv
LỜI NÓI ĐẦU v
MỤC LỤC vii
TỪ VIẾT TẮT x
LIỆT KÊ HÌNH xi
LIỆT KÊ BẢNG xiii
CHƯƠNG 1.TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM VÀ
TIN NHẮN SMS 1
1.1 TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 1
1.1.1 Giới thiệu 1
1.1.2 Cấu trúc mạng GSM 2
1.2 TỔNG QUÁT VỀ TIN NHẮN SMS 9
1.2.1 Giới thiệu SMS 9
1.2.2 Cấu trúc một tin nhắn SMS 11
1.2.3 Tin nhắn SMS chuỗi/ Tin nhắn SMS dài 11
1.2.4 SMS Centre /SMSC 11
1.2.5 Nhắn tin SMS quốc tế 12
CHƯƠNG 2.GSM MODEM, TẬP LỆNH AT 13
2.1 GSM MODEM 13
2.1.1 Giới thiệu 13
2.1.2 WAVECOM Fastrack Supreme 20 13
2.2 TẬP LỆNH AT DÙNG CHO SMS 16
2.2.1 Giới thiệu 16
2.2.2 Tập lệnh AT dùng cho dịch vụ cuộc gọi và SMS 17
CHƯƠNG 3.VI ĐIỀU KHIỂN AT89S52 VÀ LCD HD44780 25
3.1 VI ĐIỀU KHIỂN AT89S52 25
3.1.1 Giới thiệu 25
3.1.2 Tổ chức bộ nhớ của AT89S52 27
3.1.3 Timer 30
3.1.4 Truyền dữ liệu nối tiếp 32

“Tra cứu thông tin và Điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn” T r a n g | viii
Đồ án tốt nghiệp
3.1.5 Tóm tắt tập lệnh của vi điều khiển AT89S52 34
3.2 LCD HD44780 36
3.2.1 Chức năng các chân LCD 16x2 36
3.2.2 Sơ đồ khối của LCD 16x2 37
3.2.3 Các thanh ghi và vùng RAM của LCD 38
CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG HỆ THỐNG TRA CỨU THÔNG TIN QUA TIN
NHẮN 48
4.1 SƠ ĐỒ KHỐI 49
4.2 LƯU ĐỒ 50
4.3 THIẾT KẾ 51
4.3.1 Một số hàm cơ bản liên quan đến lập trình SMS 51
4.3.2 Kết nối Access Database với C# 51
4.3.3 Truyền nhận dữ liệu qua cổng com (RS232) 53
4.3.4 Làm việc với chuỗi 59
4.3.5 Cơ sở dữ liệu 59
4.3.6 Cấu hình Modem GSM 60
4.4 GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH 61
4.4.1 Cài đặt kết nối 61
4.4.2 Giao diện chương trình chính 61
4.4.3 Khi có tin nhắn tới 62
4.4.4 Trong Tab Message gồm 4 menu: Send, Send Multiple, Read, Delete 62
4.4.5 Menu Send 63
4.4.6 Menu Send Multiple 63
4.4.7 Menu Read Message 63
4.4.8 Menu Delete 64
4.5 TESTING 64
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ, THI CÔNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN
QUA TIN NHẮN 68
5.1 SƠ ĐỒ KHỐI 68
5.2 THIẾT KẾ MẠCH 68
5.2.1 Khối GSM Modem 68
5.2.2 Khối hiển thị 72
5.2.3 Khối Relay 73
5.3 LƯU ĐỒ CHƯƠNG TRÌNH 73

“Tra cứu thông tin và Điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn” T r a n g | ix
Đồ án tốt nghiệp
5.4 TESTING 82
CHƯƠNG 6.KẾT LUẬN, HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 87
6.1 KẾT LUẬN 87
6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 87
PHỤ LỤC 89
A. BẢNG MÃ ASCII 89
B. GSM EQUIPMENT AND NETWORK ERROR CODES 98
C. CÚ PHÁP TIN NHẮN 102
D. HƯỚNG DẪN KẾT NỐI VÀ SỬ DỤNG 104
E. CODE CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ 110
F. CODE CHƯƠNG TRÌNH TRA CỨU 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO 160



“Tra cứu thông tin và Điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn” T r a n g | x
Đồ án tốt nghiệp
TỪ VIẾT TẮT

A
ANSI American National Standards Institude
AUC Authentication Center
B
BSC Base Station Controler
BSS Base Station Subsystem
BTS Base Tranceiver Station
D
DTE Data Terminal Equipment
E
ETSI European Telecommunications Standards Institute
F
GSM Global System for Mobile Communication
GPRS General Packet Radio Services
GMSC Gateway Mobile Switching Center
H
HLR Home Location Register
I
IMSI International Mobile Subscriber Identity
L
LR Location Registration
M
ME Mobile Equipment
MS Mobile Station
MSC Mobile Service Switching Center
MMS More Message to Send
MoU Memorandum of Understanding
MO Mobile Originated
MR Message Reference
MT Mobile Terminated
N
NSS Network and Switching Subsystem
P
PDU Protocol Data Unit
S
SIM Subsriber Identify Module
SMS Short Message Service
SMSC Short Message Service Center
T
TCH Traffic Channel
TDMA Time Division Multiple Access
V
VLR Visitor Location Register



“Tra cứu thông tin và Điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn” T r a n g | xi
Đồ án tốt nghiệp
LIỆT KÊ HÌNH
Hình 1-1 Mạng tế bào vô tuyến 1
Hình 1-2 Sơ đồ các node mạng cơ bản trong mạng di động Viettel 2
Hình 1-3 Node EIR trong mạng di động 3
Hình 1-4 Node AUC trong mạng di động 4
Hình 1-5 Node HLR trong mạng di động 5
Hình 1-6 BTS và BSC trong mạng di động 6
Hình 1-7 MSC/VLR và GMSC trong mạng di động 7
Hình 1-8 Các nút VAS_IN trong mạng di động 8
Hình 2-1 GSM Modem 13
Hình 2-2 Wavecom fastrack supreme 20 13
Hình 2-3 Nguồn cung cấp 14
Hình 2-4 Cổng COM 15
Hình 2-5 Khe gắn SIM 15
Hình 2-6 Vị trí gắn Antenna 15
Hình 3-1 Sơ đồ chân AT89S52 25
Hình 3-2 Tổ chức bộ nhớ AT89S52 27
Hình 3-3 Bộ nhớ 28
Hình 3-4 Sơ đồ khối của LCD 38
Hình 3-5 Địa chỉ vùng RAM hiển thị trên LCD. 39
Hình 3-6 Vùng RAM chứa ký tự CGROM. 40
Hình 3-7 Bảng ký tự của LCD 41
Hình 3-8 Vùng RAM chứa ký tự đồ họa 42
Hình 3-9 Quá trình ghi LCD. 46
Hình 3-10 Chu kỳ thời gian ghi LCD 46
Hình 3-11Qúa trình đọc từ LCD 46
Hình 3-12 Chu kỳ thời gian đọc LCD 47
Hình 3-13 Quá trình khởi tạo LCD 47
Hình 4-1 Sơ đồ khối hệ thống 49
Hình 4-2 Lưu đồ chương trình 50
Hình 4-3 Bảng dữ liệu học sinh 52
Hình 4-4 Tìm thành công Hình 4-5 Tìm không thành công 52
Hình 4-6 Cổng COM 53
Hình 4-7 Nối dây cho cơ chế NONE và XON/XOFF 54
Hình 4-8 Nối dây cho cơ chế CTS/RTS, CTS/RTS XON/XOFF 54
Hình 4-9 Form truyền nhận dữ liệu 55
Hình 4-10 Sử dụng Serial Port để sử dụng cho truyền dữ liệu qua cổng COM 56
Hình 4-11 Bảng dữ liệu sách học sinh 60
Hình 4-12 Bảng dữ liêu giáo viên 60
Hình 4-13 Cài đặt kết nối 61
Hình 4-14 Giao diện chương trình chính 61
Hình 4-15 Khi có tin nhắn đến 62
Hình 4-16 Menu chương trình 62

“Tra cứu thông tin và Điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn” T r a n g | xii
Đồ án tốt nghiệp
Hình 4-17 Form Send Message 63
Hình 4-18 Form Send Multiple Message 63
Hình 4-19 Form Read Message 64
Hình 4-20 Form Delete Message 64
Hình 4-21 Giao diện chương trình chính 65
Hình 4-22 Soạn tin tra cứu điểm thi 65
Hình 4-23 Chương trình đã nhận tin và trả lời 66
Hình 4-24 Nội dung tin trả lời 66
Hình 4-25 Tin nhắn tra cứu thông tin giáo viên 67
Hình 4-26 Tin nhắn trả lời 67
Hình 5-1 Sơ đồ khối hệ thống 68
Hình 5-2 GSM Modem 68
Hình 5-3 Cáp RS232 69
Hình 5-4 Hộp thoại Connection Description 69
Hình 5-5 Hộp thoại Connect to 70
Hình 5-6 Hộp thoại Properties 70
Hình 5-7 Cửa sổ làm việc 71
Hình 5-8 Sơ đồ mạch nguyên lý mạch vi điều khiển 72
Hình 5-9 Khối hiển thị 73
Hình 5-10 Sơ đồ nguyên lý khối Relay 73
Hình 5-11 Quá trình chương trình truyền nhận dữ liệu giữa VĐK và Modem 74
Hình 5-12 Lưu đồ chương trình chính 75
Hình 5-13 Lưu đồ chương trình nhận dữa liệu 77
Hình 5-14 Lưu đồ chương trình gửi dữ liệu 78
Hình 5-15 Lưu đồ chương trình lấy địa chỉ 80
Hình 5-16 Lưu đồ chương trình so sánh 81
Hình 5-17 Lưu đồ chương trình gửi tin nhắn 82
Hình 5-18 Hệ thống sau khi kết nối 82
Hình 5-19 Hệ thống ở chế độ chờ 83
Hình 5-20 Gửi tin nhắn mở đèn 83
Hình 5-21 LCD hiện thị có tin nhắn đến 84
Hình 5-22 LCD hiển thị số điện thoại và nội dung tin nhắn 84
Hình 5-23 Đèn mở, quạt tắt 85
Hình 5-24 Tin nhắn trả về 85
Hình 5-25 LCD hiển thị số điện thoại và nội dung tin nhắn 86
Hình 5-26 Đèn tắt, quạt mở 86


“Tra cứu thông tin và Điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn” T r a n g | xiii
Đồ án tốt nghiệp
LIỆT KÊ BẢNG
Bảng 3-1 Chức năng các chân port 3 26
Bảng 3-2 Chức năng thanh ghi T2CON 30
Bảng 3-3 Các mode hoạt động của timer 2 30
Bảng 3-4 Chức năng thanh ghi TMOD 30
Bảng 3-5 Chọn MODE Timer 31
Bảng 3-6 Chức năng thanh ghi TCON 31
Bảng 3-7 Chọn chế độ truyền 32
Bảng 3-8 Tóm tắt tốc độ Baud tương ứng với 2 loại thạch anh 12MHz và 11,059Mhz 33
Bảng 3-9 Chức năng các chân LCD. 37
Bảng 3-10 Lựa chọn thanh ghi IR hay DR 38
Bảng 3-11 Tập lệnh của LCD. 42
Bảng 3-12 Đặc tính điện các chân giao tiếp của LCD. 45



“Tra cứu thông tin và Điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn” T r a n g | 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG
TIN DI ĐỘNG GSM VÀ TIN NHẮN SMS
1.1 TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
1.1.1 Giới thiệu
Lịch sử hình thành GSM bắt đầu từ một đề xuất vào năm 1982 của Nordic
Telecom và Netherlands tại CEPT (Conference of European Post and
Telecommunication) để phát triển một chuẩn tế bào số mới đáp ứng với nhu cầu ngày
càng tăng của mạng di động Châu Âu.
Ủy ban Châu Âu (EC) đưa ra lời hướng dẫn yêu cầu các quốc gia thành viên sử
dụng GSM cho phép liên lạc di động trong băng tần 900MHz. Viện tiêu chuẩn viễn
thông Châu Âu (ETSI) định nghĩa GSM khi quốc tế chấp nhận tiêu chuẩn hệ thống
điện thoại tế bào số.
Lời đề xuất có kết quả vào tháng 9 năm 1987, khi 13 nhà điều hành và quản lý
của nhóm cố vấn CEPT GSM thỏa thuận ký hiệp định GSM MoU “Club”, với ngày
khởi đầu là 1 tháng 7 năm 1991.
GSM là từ viết tắt của Global System for Mobile Communications (hệ thống
thông tin di động toàn cầu), trước đây có tên là Groupe Spécial Mobile.
Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM là hệ thống thông tin tế bào số tích
hợp và toàn diện, được phát triển đầu tiên ở Châu Âu và đã nhanh chóng phát triển trên
toàn thế giới. Mạng được thiết kế phù hợp với hệ thống ISDN và các dịch vụ mà GSM
cung cấp là một hệ thống con của dịch vụ ISDN chuẩn.

Hình 1-1Mạng tế bào vô tuyến
GSM đầu tiên được thiết kế hoạt động ở dải tần 890-915 MHz và 935-960 MHz,
hiện nay là 1.8 GHz. Một vài tiêu chuẩn chính được đề nghị cho hệ thống:
• Chất lượng âm thoại chính thực sự tốt
• Giá dịch vụ và thuê bao giảm
• Hỗ trợ liên lạc di động quốc tế
• Khả năng hỗ trợ thiết bị đầu cuối trao tay
• Hỗ trợ các phương tiện thuận lợi và dịch vụ mới.
• Năng suất quang phổ.

Xem chi tiết: Tra cứu thông tin và điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn SMS