đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nôi dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án. Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết. Chương này trình bày các lý thuyết có liên quan đến các vấn đề mà đề tài sẽ dùng để thực hiện thiết kế, thi công cho đề tài. Chương 3: Thiết Kế và Tính Toán.
Chương này giới thiệu tổng quan về các yêu cầu của đề tài về thiết kế và các tính toán liên quan đến đề tài. Chương 4: Thi công hê ṭ hống. Chương này gồm kết quả thi công phần cứng và những kết quả hiển thị trên màn hình và giao diện điện thoại. Chương 5: Kết quả_Nhận xét_Đánh giá.
Chương này đưa ra nhận xét và đánh giá sản phẩm mô hình đã hoàn thành. Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển. Chương này trình bày ngắn gọn những kết quả đã thu được dựa vào những phương pháp, thuật toán đã kiến nghị ban đầu. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 2 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2.1 CÁC CHUẨN TRUYỀN DỮ LIỆU 2.1 Chuẩn giao tiếp UART UART là viết tắt của Universal Asynchronous Receiver – Transmitter là kiểu truyền thông tin nối tiếp không đồng bộ thường là một mạch tích hợp. Mục đích của UART là để truyền tín hiệu qua lại lẫn nhau (ví dụ truyền tín hiệu từ Laptop vào Modem hay ngược lại) hay truyền từ vi điều khiển tới vi điều khiển, từ laptop tới vi điều khiển.1 Gói dữ liệu truyền của UART Các thông số trong chuẩn truyền UART: - Packet: Một gói dữ liệu được truyền đi, bao gồm bit Start, khung truyền dữ liệu, bit parity, bit Stop - Bit Start: thường được giữ ở mức điện áp cao khi nó không truyền dữ liệu. Để bắt đầu truyền dữ liệu, UART truyền sẽ kéo bit này từ cao xuống thấp trong một chu kỳ xung nhịp. Khi UART nhận phát hiện sự chuyển đổi điện áp cao sang thấp, nó bắt đầu đọc các bit trong khung dữ liệu ở tần số của tốc độ truyền.
- Khung dữ liệu: chứa dữ liệu được truyền, nó có thể dài từ 5 đến 8 bit nếu sử dụng một bit parity. Nếu không có bit parity nào được sử dụng, khung dữ liệu có thể dài 9 bit. Bit parity có tác dụng kiểm tra xem dữ liệu có bị thay đổi trong quá trình truyền không bằng cách là kiểm tra tổng số bit 1 là chẵn hay lẻ rồi so sánh với dữ liệu. Nếu tổng số bit 1 là chẵn mà bit parity bằng 0 thì quá trình truyền không có lỗi và nếu bằng 1 thì đường truyền bị lỗi khiến dữ liệu bị thay đổi.
- Bit Stop: để báo hiệu sự kết thúc của gói dữ liệu, UART gửi sẽ điều khiển đường truyền dữ liệu từ điện áp thấp đến điện áp cao trong ít nhất hai bit Nguyên lý hoạt động: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT UART truyền sẽ nhận dữ liệu từ một bus dữ liệu. Dữ liệu được truyền từ bus dữ liệu sang UART truyền ở dạng song song rồi thêm bit start, bit parity và bit stop để tạo gói dữ liệu. Sau đó, gói dữ liệu được xuất ra dạng nối tiếp tuần tự ở chân Tx rồi truyền qua chân Rx của UART nhận.
UART nhận đọc các gói dữ liệu nhận được rồi loại bỏ bit start, bit parity và bit stop. Sau đó chuyển đổi dữ liệu trở lại dạng song song. Cuối cùng, UART nhận chuyển gói dữ liệu song song qua bus dữ liệu.2 Sóng truyền UART Hình 2.3 Quá trình truyền UART Hình 2.4 Quá trình nhận UART 2.2 Chuẩn giao tiếp SPI SPI (Serial Peripheral Bus): là một chuẩn truyền thông nối tiếp tốc độ cao do hãng Motorola đề xuất. Đây là kiểu truyền thông Master-Slave, trong đó có 1 chip BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Master điều phối quá trình tuyền thông và các chip Slaves được điều khiển bởi Master vì thế truyền thông chỉ xảy ra giữa Master và Slave. SPI là một cách truyền song công (full duplex) nghĩa là tại cùng một thời điểm quá trình truyền và nhận có thể xảy ra đồng thời. SPI đôi khi được gọi là chuẩn truyền thông “4 dây” vì có 4 đường giao tiếp trong chuẩn này đó là SC (Serial Clock), MISO (Master Input Slave Output), MOSI (Master Ouput Slave Input) và SS (Slave Select). [8] - SCK: Xung giữ nhịp cho giao tiếp SPI, vì SPI là chuẩn truyền đồng bộ nên cần 1 đường giữ nhịp, mỗi nhịp trên chân SC báo 1bit dữ liệu đến hoặc đi.
Sự tồn tại của chân SC giúp quá trình tuyền ít bị lỗi và vì thế tốc độ truyền của SPI có thể đạt rất cao. Xung nhịp chỉ được tạo ra bởi chip Master - MISO (Master Input /Slave Output): Nếu là chip Master thì đây là đường Input còn nếu là chip Slave thì MISO lại là Output. MISO của Master và các Slaves được nối trực tiếp với nhau. - MOSI (Master Output / Slave Input): Nếu là chip Master thì đây là đường Output còn nếu là chip Slave thì MOSI là Input.
MOSI của Master và các Slaves được nối trực tiếp với nhau. - SS (Slave Select): SS là đường chọn Slave cần giap tiếp, trên các chip Slave đường SS sẽ ở mức cao khi không làm việc. Nếu chip Master kéo đường SS của một Slave nào đó xuống mức thấp thì việc giao tiếp sẽ xảy ra giữa Master và Slave đó. Chỉ có 1 đường SS trên mỗi Slave nhưng có thể có nhiều đường điều khiển SS trên Master, tùy thuộc vào thiết kế của người dùng.
Nguyên lí hoạt động: Mỗi chip Master hay Slave có một thanh ghi dữ liệu 8 bit. Cứ mỗi xung nhịp do Master tạo ra trên đường giữ nhịp SCK, 1bit trong thanh ghi của Master được truyền qua Slave trên đường MOSI, đồng thời 1bit trong thanh ghi của chip Slave cũng được truyền qua Master trên đường MISO. Do 2 gói dữ liệu trên 2 chip được gởi qua lại đồng thời nên quá trình truyền dữ liệu này được gọi là “song công”. Hình dưới đây mô tả quá trình truyền 1 gói dữ liệu thực hiện bởi module SPI trong AVR, bên trái là chip Master và bên phải là Slave.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 5 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.5 Truyền dữ liệu SPI 2.3 Chuẩn giao tiếp I2C I2C là tên viết tắt của cụm từ Inter-Integrated Circuit. Đây là đường Bus giao tiếp giữa các IC với nhau. Bus I2C được sử dụng làm bus giao tiếp ngoại vi cho rất nhiều loại IC khác nhau như các loại Vi điều khiển 8051, PIC, ARM Hình 2.6 Bus I2C và các thiết bị ngoại vi Đặc điểm giao tiếp I2C Một giao tiếp I2C gồm có 2 dây: Serial Data (SDA) và Serial Clock (SCL).
SDA là đường truyền dữ liệu 2 hướng, còn SCL là đường truyền xung đồng hồ để đồng bộ và chỉ theo một hướng. Khi một thiết bị ngoại vi kết nối vào đường bus I2C thì chân SDA của nó sẽ nối với dây SDA của bus, chân SCL sẽ nối với dây SCL. Mỗi dây SDA hãy SCL đều được nối với điện áp dương của nguồn cấp thông qua một điện trở kéo lên (pullup resistor). Sự cần thiết của các điện trở kéo này là vì chân giao tiếp I2C của các thiết bị ngoại vi thường là dạng cực máng hở (opendrain hay opencollector).
Giá trị của các điện trở này khác nhau tùy vào từng thiết bị và chuẩn giao tiếp, thường dao động trong khoảng 1 KΩ đến 4. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chế độ hoạt động (tốc độ truyền): Các bus I2C có thể hoạt động ở ba chế độ, hay nói cách khác các dữ liệu trên bus I2C có thể được truyền trong ba chế độ khác nhau. - Chế độ tiêu chuẩn (Standard mode) - Chế độ nhanh (Fast mode) - Chế độ cao tốc High-Speed (Hs) mode Hình 2.7 Trình tự truyền bit trên đường truyền Trình tự truyền bit trên đường truyền: - Thiết bị chủ tạo một điều kiện start.
Điều kiện này thông báo cho tất cả các thiết bị tớ lắng nghe dữ liệu trên đường truyền. - Thiết bị chủ gửi địa chỉ của thiết bị tớ mà thiết bị chủ muốn giao tiếp và cờ đọc/ghi dữ liệụ (nếu cờ thiết lập lên 1 thì byte tiếp theo được truyền từ thiết bị tớ đến thiết bị chủ, nếu cờ thiết lập xuống 0 thì byte tiếp theo truyền từ thiết bị chủ đến thiết bị tớ). - Khi thiết bị tớ trên bus I2C có địa chỉ đúng với địa chỉ mà thiết bị chủ gửi sẽ phản hồi lại bằng một xung ACK. - Giao tiếp giữa thiết bị chủ và tớ trên bus dữ liệu bắt đầu.
Cả chủ và tớ đều có thể nhận hoặc truyền dữ liệu tùy thuộc vào việc truyền thông là đọc hay viết. Bộ truyền gửi 8bit dữ liệu tới bộ nhận, bộ nhận trả lời với một bit ACK. - Để kết thúc quá trình giao tiếp, thiết bị chủ tạo ra một điều kiện stop.2 Giới thiệu mạng di động GSM GSM là viết tắt của từ " The Global System for Mobile Communication" -Mạng thông tin di động toàn cầu. GSM là tiêu chuẩn chung cho các thuê bao di động di chuyển giữa các vị trí địa lý khác nhau mà vẫn giữ được liên lạc .[6] BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7 do an CHƯƠNG 2.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT Các mạng điện thoại GSM ở Việt Nam Ở Việt Nam và các nước trên Thế giới , mạng điện thoại GSM vẫn chiếm đa số, Việt Nam có 3 mạng điện thoại GSM đó là : Mạng Vinaphone : 091 => 094. Công nghệ của mạng GSM Các mạng điện thoại GSM sử dụng công nghệ TDMA - TDMA là viết tắt của từ Time Division Multiple Access " - Phân chia các truy cập theo thời gian. Giải thích : Đây là công nghệ cho phép 8 máy di động có thể sử dụng chung 1 kênh để đàm thoại , mỗi máy sẽ sử dụng 1/8 khe thời gian để truyền và nhận thông tin. Công nghệ CDMA Khác với công nghệ TDMA của các mạng GSM là công nghệ CDMA của các mạng như Mạng Sphone 095… Mạng EVN.
CDMA là viết tắt của " Code Division Multiple Access " - Phân chia các truy cập theo mã. Giải thích : Công nghệ CDMA sử dụng mã số cho mỗi cuộc gọi, và nó không sử dụng một kênh để đàm thoại như công nghệ TDMA mà sử dụng cả một phổ tần (nhiều kênh một lúc) vì vậy công nghệ này có tốc độ truyền dẫn tín hiệu cao hơn công nghệ TDMA.