Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong xu thế phát triển của khoa học kỹ thuật và cuộc cách mạng mạng lưới vạn vật kết nối (Internet of Things), ngành bưu chính viễn thông đóng vai trò hạ tầng trọng điểm, thúc đẩy sự ra đời của các thiết bị thông minh đáp ứng nhu cầu quản lý và sinh hoạt của con người. Mạng thông tin di động toàn cầu hiện nay đã được phủ sóng rộng khắp, trở thành phương tiện liên lạc phổ biến và quen thuộc. Việc tận dụng hạ tầng viễn thông sẵn có để xây dựng các giải pháp điều khiển thiết bị tự động từ xa là một hướng ứng dụng có tính thực tiễn cao, giúp khắc phục triệt để các hạn chế về khoảng cách địa lý so với các phương thức truyền thông vô tuyến tầm ngắn truyền thống.
Đồ án "Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ GSM" do sinh viên Hoàng Thiên Phước Thiện và Nguyễn Minh Nghiêm thực hiện dưới sự hướng dẫn của cô Đào Thị Thu Thủy tại Khoa Công nghệ Điện tử, Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh (năm 2017). Đề tài tập trung giải quyết bài toán thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển tự động từ xa bằng điện thoại di động thông qua kênh thoại và tín hiệu bàn phím.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài bao gồm:
- Nghiên cứu tổng quan về hệ thống thông tin di động GSM (Global System for Mobile communication), cấu trúc mạng tế bào, các phân hệ và chuẩn truyền thông.
- Khảo sát cấu trúc phần cứng, chế độ hoạt động và tập lệnh AT (Attention Command) điều khiển module viễn thông SIM800L.
- Nghiên cứu cấu trúc vi điều khiển PIC16F887, bao gồm tổ chức bộ nhớ, các cổng xuất nhập (I/O), khối chuyển đổi ADC, các bộ định thời (Timer0, Timer1, Timer2) và chuẩn giao tiếp nối tiếp USART.
- Tìm hiểu nguyên lý điều chế, giải mã âm thanh đa tần số kép DTMF (Dual Tone Multiple Frequency) bằng vi mạch chuyên dụng MT8870.
- Thiết kế và thi công hoàn thiện phần cứng hệ thống bao gồm: khối nguồn xung hạ áp (LM2576), khối vi điều khiển trung tâm (PIC16F887), khối giao tiếp GSM (SIM800L), khối giải mã DTMF (MT8870) và khối công suất điều khiển tải (Relay, Transistor C1815, bóng đèn LED C7).
- Xây dựng lưu đồ giải thuật, lập trình điều khiển và tiến hành thử nghiệm vận hành mô hình thực tế, đánh giá khả năng phản hồi trạng thái thiết bị sau khi điều khiển.
Đối tượng nghiên cứu của đồ án là hệ thống nhúng điều khiển thiết bị từ xa ứng dụng công nghệ mạng di động GSM kết hợp giải mã âm tần DTMF. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào băng tần mạng GSM tại Việt Nam (sử dụng hạ tầng các nhà mạng như VinaPhone, MobiFone, Viettel), thực nghiệm điều khiển thiết bị điện dân dụng tại phòng thí nghiệm chuyên ngành Điện tử.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Cơ sở lý thuyết và khung kiến trúc
Đề tài được xây dựng dựa trên các nền tảng lý thuyết viễn thông và kỹ thuật điện tử bán dẫn:
- Tiêu chuẩn mạng thông tin di động GSM: Chuẩn hóa bởi Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) và CEPT, hoạt động trên các băng tần tiêu chuẩn 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz và 1900 MHz. Cấu trúc hệ thống bao gồm 4 phân hệ cốt lõi: Phân hệ chuyển mạch (NSS - Network Switching Subsystem), Phân hệ trạm gốc (BSS - Base Station Subsystem), Phân hệ khai thác bảo dưỡng (OSS/OMS - Operation and Maintenance Subsystem) và Trạm di động (MS - Mobile Station).
- Kỹ thuật ghép kênh và nén âm thoại: Sử dụng phương pháp đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA/TDM) chia thành 8 kênh toàn tốc (Full rate - 13 kbps) hoặc 16 kênh bán tốc (Half rate - 5.6 kbps); thuật toán mã hóa dự đoán tuyến tính (LPC - Linear Predictive Coding) và mã hóa toàn tốc cải tiến EFR (Enhanced Full Rate - 12.2 kbps).
- Nguyên lý giải mã âm tần DTMF: Biểu diễn tín hiệu âm thanh tổ hợp từ hai tần số thành phần theo phương trình $f(t) = A_0 \sin(2\pi f_a t) + B_0 \sin(2\pi f_b t)$, tương ứng với ma trận bàn phím 4 hàng (nhóm tần số thấp: 697 Hz, 770 Hz, 852 Hz, 941 Hz) và 3 cột (nhóm tần số cao: 1209 Hz, 1336 Hz, 1447 Hz).
- Kiến trúc vi điều khiển RISC: Vi điều khiển PIC16F887 với tập lệnh 35 lệnh 14-bit, chu kỳ xung lệnh 200 ns ở tần số thạch anh 20 MHz, tích hợp bộ truyền nhận bất đồng bộ/đồng bộ đa năng USART theo định dạng NRZ (None-Return-to-Zero).
- Nguyên lý biến đổi nguồn xung Buck: Sử dụng IC LM2576 hoạt động ở tần số đóng cắt cố định 52 kHz để hạ áp với hiệu suất cao, cung cấp dòng điện tức thời lên đến 3A phục vụ chế độ phát xung vô tuyến của module GSM.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu: Thu thập, đối chiếu các thông số kỹ thuật từ datasheet của nhà sản xuất (SIMCom, Microchip, Zarlink/Microsemi, Texas Instruments) về đặc tính dòng điện, điện áp, sơ đồ chân và tập lệnh cấu hình.
- Phương pháp thiết kế kỹ thuật phần cứng: Thiết kế sơ đồ nguyên lý (schematic), thiết kế layout mạch in (PCB) và dựng hình không gian 3D của bo mạch trước khi gia công, hàn lắp linh kiện.
- Phương pháp phát triển phần mềm nhúng: Xây dựng lưu đồ giải thuật cho vi điều khiển PIC16F887, cấu hình các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR), thanh ghi UART/Timer và lập trình xử lý chuỗi lệnh AT giao tiếp với SIM800L.
- Phương pháp thực nghiệm kiểm chứng: Chạy thử nghiệm hệ thống trong điều kiện thực tế, đo đạc điện áp nguồn sụt giảm khi module SIM thu phát sóng, kiểm tra độ chính xác của giải mã DTMF và ghi nhận bảng kết quả đóng ngắt tải đầu ra.
Nguồn dữ liệu
Dữ liệu nghiên cứu được trích xuất từ các tài liệu chuẩn viễn thông ETSI Phase 1/Phase 2+, tài liệu hướng dẫn kỹ thuật của SIMCom (SIM800L Hardware Design & AT Command Manual), tài liệu kỹ thuật PIC16F887 Data Sheet từ Microchip Technology Inc., và các số liệu phát triển mạng thuê bao di động tại thị trường Việt Nam.
Thiết kế và triển khai
Hệ thống được thiết kế theo cấu trúc module phần cứng phân tán, gồm 5 khối chức năng chính liên kết chặt chẽ:
| Khối chức năng | Linh kiện / Thiết bị cốt lõi | Thông số kỹ thuật / Chức năng chính |
|---|---|---|
| Khối nguồn | IC Buck LM2576, Cầu Diode DB101, Diode Zener 5.1V, Tụ Tantali 100 µF, Tụ gốm 10 µF, 33 pF, 10 pF | Hạ áp từ nguồn AC/DC về mức 4.0V - 4.2V (dòng đỉnh 2A cho SIM800L) và 5.0V ổn định cho PIC16F887 và MT8870. |
| Khối GSM | Module SIM800L, Micro SIM card, Ăng-ten ngoài | Quad-band (850/900/1800/1900 MHz), kết nối mạng GSM 2G, giao tiếp UART (TXD/RXD) với vi điều khiển, xuất âm thanh ngõ ra (SPKP/SPKN). |
| Khối giải mã DTMF | IC MT8870, Thạch anh 3.579545 MHz, điện trở, tụ lọc | Tiếp nhận tín hiệu âm tần từ chân ngõ ra âm thanh của SIM800L, giải mã thành 4-bit nhị phân ($Q_1, Q_2, Q_3, Q_4$). |
| Khối điều khiển trung tâm | Vi điều khiển PIC16F887, Thạch anh ngoài 20 MHz | Nhận tín hiệu điều khiển UART và 4-bit DTMF, thực thi giải thuật đóng/ngắt thiết bị và quản lý chuỗi phản hồi trạng thái. |
| Khối chấp hành công suất | Transistor C1815 (NPN), Relay LS1 SPDT, Bóng đèn LED C7 | Chuyển mạch tải AC/DC thông qua tiếp điểm Relay cách ly, dòng cực đại $I_C = 150\text{ mA}$, điện áp chịu đựng $V_{CEO} = 50\text{ V}$. |
Nguyên lý vận hành và xử lý tín hiệu
- Khởi tạo và sẵn sàng: Khi cấp nguồn, mạch nguồn LM2576 cung cấp điện áp 4.0V cho SIM800L. Vi điều khiển PIC16F887 gửi chuỗi lệnh AT qua giao diện USART (chân RC6/TX và RC7/RX) để cấu hình SIM800L: lệnh
ATZ(khôi phục cài đặt gốc),ATE0(tắt chế độ phản hồi ký tự echo),AT+CLIP=1(bật hiển thị số gọi đến),AT&W(lưu cấu hình), vàAT+CNMI=2,0,0,0,0(thiết lập quản lý tin nhắn). - Tiếp nhận cuộc gọi: Khi có cuộc gọi đến từ điện thoại người dùng, chân RING của SIM800L báo tín hiệu hoặc SIM800L truyền chuỗi
RINGvà+CLIP: "090xxxxxxx",...về PIC16F887. Hệ thống tự động bắt máy để mở kênh thoại. - Giải mã phím bấm (DTMF): Người dùng bấm các phím số trên bàn phím điện thoại. Âm tần tương ứng truyền qua kênh thoại GSM đến ngõ ra âm thanh của SIM800L và đưa thẳng vào ngõ vào IN- (chân 2) của IC MT8870. MT8870 phân tách 2 tần số thành phần, đối chiếu ma trận và xuất tín hiệu 4-bit tại các chân $Q_1, Q_2, Q_3, Q_4$ (chân 11 đến 14), đồng thời chân EST/StD (chân 15/16) chuyển mức logic cao để báo có ký tự mới.
- Xử lý và đóng cắt tải: Vi điều khiển PIC16F887 đọc giá trị 4-bit từ MT8870 qua các chân PORTB/PORTD, đối chiếu với bảng giải mã nhị phân (từ phím 1 đến phím 0, *, #), sau đó xuất mức logic điều khiển kích mở cực B của Transistor C1815. Dòng qua cuộn dây Relay LS1 hút tiếp điểm, cấp nguồn thắp sáng bóng đèn LED C7.
- Báo cáo trạng thái: Sau khi thực thi lệnh điều khiển, PIC16F887 phát lệnh điều khiển qua SIM800L để gửi tín hiệu/tin nhắn thông báo trạng thái hoạt động thực tế của thiết bị về máy điện thoại của người điều khiển.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Lý thuyết tổng quan
Chương 1 trình bày toàn diện cơ sở lý thuyết về mạng viễn thông di động và chi tiết thông số kỹ thuật của từng linh kiện điện tử cấu thành hệ thống.
- Tổng quan hệ thống thông tin di động GSM: Khái quát lịch sử phát triển từ năm 1982 bởi CEPT, chuyển giao cho ETSI năm 1989 và công bố Phase 1 năm 1990. Phân tích 4 phân hệ mạng (NSS, BSS, OSS, MS) và các thực thể quản lý như HLR (Bộ ghi định vị thường trú), VLR (Bộ ghi định vị tạm trú), AUC (Trung tâm nhận thực), EIR (Bộ ghi nhận dạng thiết bị), MSC (Trung tâm chuyển mạch dịch vụ), BSC (Bộ điều khiển trạm gốc) và BTS (Trạm thu phát gốc). Hệ thống hỗ trợ phủ sóng theo các cấp độ cell site (Macro, Micro, Pico, Umbrella) với cự ly trạm GSM tối đa đạt 35 km (22 dặm). Tại Việt Nam, 3 nhà mạng VinaPhone, MobiFone và Viettel chiếm trên 85% thị phần với khoảng 70 triệu thuê bao di động tại thời điểm khảo sát.
- Module SIM800L và tập lệnh AT: Khảo sát module SIM800L (kích thước $25 \times 22\text{ mm}$, trọng lượng $1.3\text{ g}$, đóng gói SMT 42 chân). Thiết bị hỗ trợ GPRS class 12 (tốc độ tải xuống tối đa 85.6 kbps), điện áp nguồn $3.4\text{V} - 4.4\text{V}$ (danh định 4.0V), dòng tiêu thụ chế độ ngủ là $0.88\text{ mA}$ ($BS_PA_MFRMS=9$) và dòng chờ $10\text{ mA}$. Các chế độ hoạt động gồm: Chế độ bình thường (GSM IDLE, GSM TALK, GPRS STANDBY, GPRS DATA), chế độ tiết kiệm năng lượng (
AT+CFUN), và tắt nguồn (AT+CPOWD=1). - Vi điều khiển PIC16F887: Khảo sát vi điều khiển 40 chân với 33 đường I/O bố trí trên 5 cổng (PORTA: 6 chân, PORTB: 8 chân, PORTC: 8 chân, PORTD: 8 chân, PORTE: 3 chân). Bộ nhớ Flash chương trình có dung lượng 8K word (14-bit/word, tương đương 8192 lệnh), bộ đếm chương trình 13-bit ($PC\langle12:0\rangle$), bộ nhớ dữ liệu RAM 368 byte chia thành 4 bank (chứa các thanh ghi đặc biệt SFR và thanh ghi mục đích chung GPR), cùng bộ nhớ EEPROM 256 byte lưu trữ dữ liệu bền vững trên 40 năm. Chương còn trình bày chi tiết bộ chuyển đổi ADC 10-bit 8 kênh, cấu trúc các bộ định thời Timer0 (8-bit), Timer1 (16-bit), Timer2 (8-bit), và khối truyền thông nối tiếp USART chuẩn NRZ hỗ trợ tốc độ Baud thông qua thanh ghi SPBRG và bit BRGH.
- Các linh kiện phụ trợ và giải mã DTMF MT8870: Phân tích nguyên lý IC giải mã MT8870 tiếp nhận tín hiệu âm tần kép. Bảng mã hóa DTMF chuẩn quy định:
| Phím bấm (Digit) | Tần số thấp (Low Group) | Tần số cao (High Group) | Mã nhị phân đầu ra ($Q_4 Q_3 Q_2 Q_1$) |
|---|---|---|---|
| 1 | 697 Hz | 1209 Hz | 0 0 0 1 |
| 2 | 697 Hz | 1336 Hz | 0 0 1 0 |
| 3 | 697 Hz | 1447 Hz | 0 0 1 1 |
| 4 | 770 Hz | 1209 Hz | 0 1 0 0 |
| 5 | 770 Hz | 1336 Hz | 0 1 0 1 |
| 6 | 770 Hz | 1447 Hz | 0 1 1 0 |
| 7 | 852 Hz | 1209 Hz | 0 1 1 1 |
| 8 | 852 Hz | 1336 Hz | 1 0 0 0 |
| 9 | 852 Hz | 1447 Hz | 1 0 0 1 |
| 0 | 941 Hz | 1336 Hz | 1 0 1 0 |
| ***** | 941 Hz | 1209 Hz | 1 0 1 1 |
| # | 941 Hz | 1447 Hz | 1 1 0 0 |
Bên cạnh đó, chương 1 cung cấp thông số kỹ thuật của IC ổn áp xung LM2576 (dòng tải định mức 3A, tần số 52 kHz, dải nhiệt độ $-65^\circ\text{C}$ đến $+150^\circ\text{C}$), Transistor C1815 NPN (hệ số khuếch đại dòng $h_{FE} = 25 - 100$), Diode Zener ổn áp 5.1V / 500mW, Relay LS1 và đèn LED C7.
Chương 2: Thiết kế và thi công mạch
Chương 2 mô tả quá trình hiện thực hóa mô hình phần cứng và lập trình nhúng cho hệ thống:
- Thiết kế sơ đồ khối toàn mạch: Tích hợp khối cấp nguồn Buck LM2576/LDO, khối SIM800L, khối MT8870, khối PIC16F887 và khối công suất Relay.
- Thiết kế mạch in và lắp ráp 3D: Triển khai vẽ sơ đồ nguyên lý và layout mạch in 2 lớp, bố trí tụ lọc chống nhiễu (Tantali 100 µF, tụ gốm 1 µF - 10 µF, tụ khử nhiễu cao tần 33 pF và 10 pF) ngay tại chân VBAT của SIM800L nhằm ngăn ngừa hiện tượng sụt áp dưới 3.4V khi phát sóng RF.
- Xây dựng phần mềm và giải thuật: Thiết lập lưu đồ giải thuật cho vi điều khiển PIC16F887 thực hiện chu trình: khởi động $\rightarrow$ kiểm tra cấu hình mạng $\rightarrow$ chờ ngắt cuộc gọi $\rightarrow$ giải mã phím DTMF $\rightarrow$ xuất tín hiệu PORT điều khiển Relay $\rightarrow$ gửi dữ liệu trạng thái phản hồi.
- Thực nghiệm và đánh giá kết quả: Tiến hành chạy thử nghiệm toàn bộ hệ thống với tải thực tế là bóng đèn LED C7 (Cà Na), ghi nhận kết quả đóng/ngắt tức thời, tin cậy và phản hồi chính xác.
Kết quả và đóng góp
Kết quả đạt được
- Chế tạo thành công mô hình phần cứng hoàn chỉnh: Bo mạch tích hợp hoạt động ổn định, kích thước nhỏ gọn, khối nguồn LM2576 cung cấp dòng đỉnh 2A ổn định, không gây hiện tượng khởi động lại module SIM800L trong quá trình truyền phát dữ liệu mạng di động.
- Giải mã tín hiệu DTMF chính xác: IC MT8870 kết hợp thạch anh 3.579545 MHz giải mã đầy đủ và chuẩn xác các ký tự phím bấm từ điện thoại di động ($0-9, *, #$) thành các mã nhị phân 4-bit tương ứng đưa vào vi điều khiển PIC16F887.
- Điều khiển tải và phản hồi tự động: Hệ thống thực hiện việc đóng/cắt rơ-le công suất điều khiển bóng đèn C7 LED ngay khi nhận đúng lệnh từ phím thoại, đồng thời tự động xuất lệnh báo trạng thái hoạt động của thiết bị ngược về máy điện thoại di động của người dùng.
Đóng góp thực tiễn của đề tài
- Đưa ra giải pháp điều khiển thiết bị từ xa qua phím thoại có chi phí linh kiện thấp, mang tính cạnh tranh cao và tính cơ động vượt trội so với các hệ thống điều khiển qua sóng vô tuyến cự ly ngắn (RF/Bluetooth).
- Thiết kế phần cứng và giải thuật mang tính cấu trúc mở, có khả năng áp dụng linh hoạt cho nhiều đối tượng tải điện khác nhau trong cả mạng lưới điện dân dụng và tự động hóa công nghiệp.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Hệ thống mới thử nghiệm điều khiển thông qua kênh thoại và giải mã phím bấm DTMF với quy mô tải đơn lẻ (bóng đèn LED C7); tính năng truyền nhận dữ liệu qua giao thức mạng GPRS (TCP/IP, UDP) và tin nhắn SMS đa chức năng của SIM800L chưa được khai thác tối đa; hệ thống phụ thuộc vào chất lượng vùng phủ sóng GSM của các nhà mạng tại điểm đặt thiết bị.
- Hướng phát triển tiếp theo: Mở rộng khối công suất để điều khiển đồng thời nhiều kênh thiết bị điện công nghiệp; tích hợp thêm các cảm biến giám sát thông số môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, dòng rò) để tự động gửi tin nhắn SMS cảnh báo khẩn cấp về điện thoại chủ; nâng cấp phần mềm điều khiển để tương tác qua ứng dụng di động thông qua kết nối GPRS/Internet.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, giảng viên và kỹ sư thuộc các chuyên ngành Kỹ thuật Điện tử, Kỹ thuật Viễn thông, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, cũng như Kỹ thuật Máy tính:
- Tài liệu tham khảo chuyên sâu về vi điều khiển: Cung cấp thông tin chi tiết về kiến trúc thanh ghi, cấu hình các bộ định thời (Timer0, Timer1, Timer2), bộ chuyển đổi ADC 10-bit và giao thức truyền thông nối tiếp USART chuẩn NRZ trên dòng chip PIC16F887.
- Cẩm nang thiết kế phần cứng viễn thông nhúng: Hướng dẫn cụ thể phương pháp thiết kế mạch nguồn chống sụt áp cho module GSM (SIM800L), cách phối ghép tầng âm tần từ module viễn thông sang vi mạch giải mã DTMF (MT8870), cùng tập lệnh AT phục vụ thiết lập cuộc gọi và quản lý tin nhắn.
Câu hỏi thường gặp
1. Vi mạch MT8870 trong hệ thống đảm nhận chức năng gì và sử dụng tần số dao động chuẩn là bao nhiêu?
IC MT8870 có chức năng thu nhận tín hiệu âm tần kép DTMF từ ngõ ra âm thanh của SIM800L và giải mã thành tổ hợp 4-bit nhị phân ($Q_1, Q_2, Q_3, Q_4$). Vi mạch này sử dụng thạch anh dao động chuẩn có tần số $3.579545\text{ MHz}$ kết nối tại các chân 7 và 8.
2. Thiết kế mạch nguồn cho module SIM800L cần đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật đặc thù nào?
Module SIM800L hoạt động trong dải điện áp $3.4\text{V} - 4.4\text{V}$ (yêu cầu điện áp danh định $4.0\text{V}$) và có hiện tượng sụt áp lớn khi phát sóng RF, đòi hỏi mạch nguồn xung hạ áp (LM2576) phải cung cấp dòng tức thời đạt $2\text{A}$. Đồng thời, đường nguồn VBAT phải được bố trí tụ phân cực Tantali $100\text{ }\mu\text{F}$ (ESR thấp), tụ gốm $1\text{ }\mu\text{F} - 10\text{ }\mu\text{F}$, cùng các tụ gốm $33\text{ pF}$ và $10\text{ pF}$ để triệt tiêu nhiễu cao tần và Diode Zener $5.1\text{V} / 500\text{mW}$ để bảo vệ quá áp.
3. Cấu hình bộ nhớ của vi điều khiển PIC16F887 trong đồ án bao gồm những thông số nào?
PIC16F887 sở hữu bộ nhớ chương trình Flash dung lượng 8K word (mỗi word 14-bit, tương đương 8192 lệnh, quản lý bởi bộ đếm chương trình 13-bit $PC\langle12:0\rangle$), bộ nhớ dữ liệu RAM dung lượng 368 byte chia thành 4 bank (mỗi bank 128 byte chứa các thanh ghi SFR và GPR), và bộ nhớ dữ liệu EEPROM dung lượng 256 byte có khả năng lưu trữ trên 40 năm.
4. Các lệnh AT cơ bản nào được vi điều khiển sử dụng để khởi tạo cấu hình cho module SIM800L?
Các lệnh AT chính gồm: ATZ (khôi phục cài đặt gốc của modem), ATE0 (tắt chế độ echo phản hồi), AT+CLIP=1 (kích hoạt hiển thị thông tin số điện thoại gọi đến kèm chuỗi RING), AT&W (lưu cấu hình cài đặt vào bộ nhớ), và AT+CNMI=2,0,0,0,0 (thiết lập chế độ lưu tin nhắn trong SIM mà không truyền thông báo ngắt về vi điều khiển).
5. Giao tiếp nối tiếp USART trên PIC16F887 hoạt động theo chuẩn truyền dữ liệu nào?
Khối USART trên PIC16F887 hoạt động theo chuẩn NRZ (None-Return-to-Zero) ở chế độ bất đồng bộ, sử dụng 2 chân $RC6/\text{TX}$ (truyền) và $RC7/\text{RX}$ (nhận). Khung truyền bao gồm 1 bit Start, 8 hoặc 9 bit dữ liệu (truyền bit LSB trước) và 1 bit Stop, với tốc độ Baud được tạo bởi bộ chia tần số BRG 8-bit thông qua thanh ghi SPBRG và bit BRGH.
Kết luận
Đồ án "Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ GSM" của nhóm tác giả Hoàng Thiên Phước Thiện và Nguyễn Minh Nghiêm đã thiết kế và thi công thành công hệ thống điều khiển thiết bị từ xa qua mạng điện thoại di động hoàn chỉnh. Bằng việc kết hợp vi điều khiển PIC16F887, module viễn thông SIM800L, mạch giải mã DTMF MT8870 và mạch nguồn xung LM2576, hệ thống cho phép nhận diện cuộc gọi, giải mã chính xác phím bấm điều khiển và tự động gửi phản hồi trạng thái thiết bị. Kết quả nghiên cứu khẳng định tính khả thi của giải pháp điều khiển từ xa có chi phí thấp, độ cơ động cao và mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống điện dân dụng cũng như tự động hóa công nghiệp.