Đồ án, Review Đồ án

Sim800C giao tiếp STM32, Nhắn tin, Gọi điện Sim800C + DHT11 + STM

Posted on by Điện tử Nhật Tùng
doc-cam-bien-nhiet-do-do-am-dht11-stm32-dien-thoai-bang-nhan-tin-goi-dien-module-sim800C

Sim800C giao tiếp STM32 dùng điều khiển thiết bị hoặc cảnh báo từ xa thông qua mạng di động. Dễ giao tiếp với vi điều khiển như Pic, 8051, AVR, Arduino… Module Sim800C được ứng dụng rộng rãi ngoài thực thế, các phòng thông minh, ngôi nhà thông minh, IOT…  

 
Liên hệ làm Đồ án và Mạch điện tử

 

1. Linh kiện cần thiết làm mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim800C giao tiếp STM32

1.1 Vi điều khiển STM trong mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim800C giao tiếp STM32

a. Giới thiệu

STM32 là một trong những dòng chip phổ biến của ST với nhiều họ thông dụng như F0,F1,F2,F3,F4….. Stm32f103 thuộc họ F1 với lõi là ARM COTEX M3. STM32F103 là vi điều khiển 32 bit, tốc độ tối đa là 72Mhz. Giá thành cũng khá rẻ so với các loại vi điều khiển có chức năng tương tự. Mạch nạp cũng như công cụ lập trình khá đa dạng và dễ sử dụng. Một số ứng dụng chính: dùng cho driver để điều khiển ứng dụng, điều khiển ứng dụng thông thường, thiết bị cầm tay và thuốc, máy tính và thiết bị ngoại vi chơi game, GPS cơ bản, các ứng dụng trong công nghiệp, thiết bị lập trình PLC, biến tần, máy in, máy quét, hệ thống cảnh báo, thiết bị liên lạc nội bộ… Phần mềm lập trình: có khá nhiều trình biên dịch cho STM32 như IAR Embedded Workbench, Keil C… Ở đây mình sử dụng Keil C nên các bài viết sau mình chỉ đề cập đến Keil C. review-do-an-stm-stm32f103 Sim800C giao tiếp STM32

Thông tin khác

Vi xử lý có rất nhiều loại bắt đầu từ 4 bit cho đến 32 bit, vi xử lý 4 bit hiện nay không còn nhưng vi xử lý 8 bit vẫn còn mặc dù đã có vi xử lý 64 bit. Lý do sự tồn tại của vi xử lý 8 bit là phù hợp với một số yêu cầu điều khiển trong công nghiệp. Các vi xử lý 32 bit, 64 bit thường sử dụng cho các máy tính vì khối lượng dữ liệu của máy tính rất lớn nên cần các vi xử lý càng mạnh càng tốt. Các hệ thống điều khiển trong công nghiệp sử dụng các vi xử lý 8 bit hay 16 bit như hệ thống điện của xe hơi, hệ thống điều hòa, hệ thống điều khiển các dây chuyền sản xuất, … các ứng dụng của vi điều khiển Sim800C giao tiếp STM32

b. Sơ lược về STM32:

  • 1 cổng Mini USB dùng để cấp nguồn, nạp cũng như debug.
  • 2 MCU bao gồm 1 MCU nạp và 1 MCU dùng để lập trình.
  • Có chân Output riêng cho các chân mạch nạp trên MCU1.
  • Có chân Output đầy đủ cho các chân MCU2.
  • Chân cấp nguồn ngoài riêng cho MCU2 nếu không sử dụng nguồn từ USB.
  • Thạch anh 32,768khz dùng cho RTC và Backup.
  • Chân nạp dùng cho chế độ nạp boot loader.
  • Nút Reset ngoài và 1 led hiển thị trên chân PB9, 1 led báo nguồn cho MCU2.
review-do-an-stm-stm32f103-nguyen-bang Sim800C giao tiếp STM32

c.Thông số kỹ thuật STM32

  • Vi điều khiển: STM32F103C8T6.
  • Điện áp cấp 5VDC qua cổng Micro USB sẽ được chuyển đổi thành 3.3VDC qua IC nguồn và cấp cho Vi điều khiển chính.
  • Tích hợp sẵn thạch anh 8Mhz.
  • Tích hợp sẵn thạnh anh 32Khz cho các ứng dụng RTC.
  • Ra chân đầy đủ tất cả các GPIO và giao tiếp: CAN, I2C, SPI, UART, USB,…
  • Tích hợp Led trạng thái nguồn, Led PC13, Nút Reset.
  • Kích thước: 53.34 x 15.24mm
  •  Sử dụng với các mạch nạp:
    • ST-Link Mini
    • J-link
    • USB TO COM
  • Kết nối chân khi nạp bằng ST-Link Mini
  • Nạp theo chuẩn SWD
    • TCK — SWCLK
    • TMS — SWDIO
    • GND — GND
    • 3.3V — 3.3V

d. Cấu hình 

  • ARM 32-bit Cortex M3 với clock max là 72Mhz.
  • Bộ nhớ:
    • 64 kbytes bộ nhớ Flash(bộ nhớ lập trình).
    • 20kbytes SRAM.
  • Clock, reset và quản lý nguồn.
    • Điện áp hoạt động 2.0V -> 3.6V.
    • Power on reset(POR), Power down reset(PDR) và programmable voltage detector (PVD).
    • Sử dụng thạch anh ngoài từ 4Mhz -> 20Mhz.
    • Thạch anh nội dùng dao động RC ở mode 8Mhz hoặc 40khz.
    • Sử dụng thạch anh ngoài 32.768khz được sử dụng cho RTC.
  • Trong trường hợp điện áp thấp:
    • Có các mode :ngủ, ngừng hoạt động hoặc hoạt động ở chế độ chờ.
    • Cấp nguồn ở chân Vbat bằng pin để hoạt động bộ RTC và sử dụng lưu trữ data khi mất nguồn cấp chính.
  • 2 bộ ADC 12 bit với 9 kênh cho mỗi bộ.
    • Khoảng giá trị chuyển đổi từ 0 – 3.6V.
    • Lấy mẫu nhiều kênh hoặc 1 kênh.
    • Có cảm biến nhiệt độ nội.
  • DMA: bộ chuyển đổi này giúp tăng tốc độ xử lý do không có sự can thiệp quá sâu của CPU.
    • 7 kênh DMA.
    • Hỗ trợ DMA cho ADC, I2C, SPI, UART.
  • 7 timer.
    • 3 timer 16 bit hỗ trợ các mode IC/OC/PWM.
    • 1 timer 16 bit hỗ trợ để điều khiển động cơ với các mode bảo vệ như ngắt input, dead-time..
    • 2 watdog timer dùng để bảo vệ và kiểm tra lỗi.
    • 1 sysTick timer 24 bit đếm xuống dùng cho các ứng dụng như hàm Delay….
  • Hỗ trợ 9 kênh giao tiếp bao gồm:
    • 2 bộ I2C(SMBus/PMBus).
    • 3 bộ USART(ISO 7816 interface, LIN, IrDA capability, modem control).
    • 2 SPIs (18 Mbit/s).
    • 1 bộ CAN interface (2.0B Active)
    • USB 2.0 full-speed interface
  • Kiểm tra lỗi CRC và 96-bit ID.

e.Bộ nhớ

Vi điều khiển ATmega328:
  • 64 KB bộ nhớ Plash: trong đó bootloader chiếm 0.5KB.
  • 20 KB cho SRAM: (Static Random Access Menory): giá trị các biến khai báo sẽ được lưu ở đây. Khai báo càng nhiều biến thì càng tốn nhiều bộ nhớ RAM. Khi mất nguồn dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất.
  • 1 KB cho EEPROM: (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): Là nơi có thể đọc và ghi dữ liệu vào đây và không bị mất dữ liệu khi mất nguồn.

1.2 Module Sim800C nhắn tin, gọi điện Sim800C giao tiếp STM32

a. Giới thiệu Sim800C giao tiếp STM32

Thừa kế các chức năng từ các thế hệ module sim trước như sim800a, sim900a, sim900…, Module GSM sim 800L  có khả năng nhắn tin SMS, nghe, gọi, GPRS, … như một điện thoại nhưng có kích thước nhỏ nhất trong các loại module SIM(25 mm x 22 mm). Điều khiển module sử dụng bộ tập lệnh AT dễ dàng và tiêu thụ điện năng nhỏ phù hợp cho các đồ án hoặc dư án cần dùng Pin hoặc Acquy

doc-cam-bien-nhiet-do-do-am-dht11-arduino-dien-thoai-bang-nhan-tin-goi-dien-module-sim800C-1

b. Thông số kỹ thuật

  • Sử dụng IC GSM SIM800C
  • Nguồn cấp: 3.4~4.2VDC
  • Nhiệt độ hoạt động: -40 ~ +80 độ C
  • Nhiệt độ bảo quản: -45 ~ +90 độ C
  • Tốc độ dữ liệu truyền xuống: max. 85.6 kbps
  • Tốc độ dữ liệu truyền lên: max. 85.6 kbps
  • Coding scheme: CS-1, CS-2, CS-3 and CS-4
  • Tích hợp TCP/IP
  • Hỗ trợ gói Broadcast điều khiển kênh (PBCCH)
  • Giao thức PAP cho kết nối PPP
  • Dải tần số làm việc: 850/900/1800/1900M
  • Chế độ điều khiển: lệnh AT (3GPP TS27.007)
  • GPRS: Kết nối PPP, giao thức TCP / IP nhúng
  • Các chức năng cơ bản: quay số / trả lời / SMS / GPRS truyền thông
  • Chức năng mở rộng: MMS / DTMF / TTS / Bluetooth
  • Tốc độ truyền nối tiếp: 1200 ~ 460800 bps

c. Chức năng các chân của module sim800C

  • Chân NET: lắp anten , có thể dùng anten đi kèm hoặc ăn ten mở rộng .
  • Chân VCC- GND : cấp nguồn dương- âm.
  • RST: chân reset : sử dụng khi cần khởi động lại module sim .
  • RXD – TXD : giao tiếp chuẩn serial đặc trưng của module sim.
  • RING: đổ chuông khi có cuộc gọi đến
  • DTR: Chân UART DTR
  • SPKP, SPKN: ngõ ra âm thanh, nối với loa để phát âm thanh.
  • MICP, MICN: ngõ vao âm thanh, phải gắn thêm Micro để thu âm thanh.

d. Tập lệnh AT của module sim800C cần giao tiếp vi điều khiển

Các lệnh chung

  • Lệnh: AT<CR><LF>
  • Mô tả : Kiểm tra đáp ứng của Module Sim 900A, nếu trả về OK thì Module hoạt động

  • Lệnh: ATE[x]<CR><LF>
  • Mô tả: Chế độ echo là chế độ phản hồi dữ liệu truyền đến của module Sim 900A, x = 1 bật chế độ echo , x = 0 tắt chế độ echo (bạn nên tắt chế độ này khi giao tiếp với vi điều khiển)

  • Lệnh: AT+IPR=[baud rate]<CR><LF>
  • Mô tả:  cài đặt tốc độ giao tiếp dữ liệu với Module Sim800C, chỉ cài được các tốc độ sau
  • baud rate :    0  (auto), 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200

  • Lệnh:  AT&W<CR><LF>
  • Mô tả :  lưu lại các lệnh đã cài đặt

Các lệnh điều khiển cuộc gọi

  • Lệnh: AT+CLIP=1<CR><LF>
  • Mô tả: Hiển thị thông tin cuộc gọi đến

  • Lệnh: ATD[Số_điện_thoại];<CR><LF>
  • Mô tả: Lệnh thực hiện cuộc gọi

  • Lệnh: ATH<CR><LF>
  • Mô tả: Lệnh thực hiện kết thúc cuộc gọi , hoặc cúp máy khi có cuộc gọi đến

  • Lệnh: ATA<CR><LF>
  • Mô tả: Lệnh thực hiện chấp nhận khi có cuộc gọi đến

Các lệnh điều khiển tin nhắn

  • Lệnh: AT+CMGF=1<CR><LF>
  • Mô tả: Lệnh đưa SMS về chế độ Text , phải có lệnh này mới gửi nhận tin nhắn dạng Text

  • Lệnh: AT+CMGS=”Số_điện _thoại”<CR><LF>
  • Đợi đến khi có ký tự ‘>’ được gửi về thì đánh nối dung tin nhắn   
  • Gửi mã Ctrl+Z  hay 0x1A hoặc giá trị 26 để kết thúc nội dung và gửi tin nhắn
  • Mô tả: Lệnh gửi tin nhắn

  • Lệnh: AT+CMGR=x<CR><LF>
  • x là địa chỉ tin nhắn cần đọc
  • Mô tả: Đọc một nhắn vừa gửi đến, lệnh được trả về nội dung tin nhắn, thông tin người gửi, thời gian gửi

  • Lệnh: AT+CMGDA=”DEL ALL”<CR><LF>
  • Mô tả:  Xóa toàn bộ tin nhắn trong các hộp thư

  • Lệnh: AT+CNMI=2,2<CR><LF>
  • Mô tả: Hiển thị nội dung tin nhắn ngay khi có tin nhắn đến

1.2 Cảm biến DHT11 dùng gọi điện, nhắn tin module sim800C giao tiếp STM32

a. Giới thiệu DHT11

Cảm biến độ ẩm và nhiệt độ DHT11 là cảm biến rất thông dụng hiện nay vì chi phí rẻ và rất dễ lấy dữ liệu thông qua giao tiếp 1 wire (giao tiếp digital 1 dây truyền dữ liệu duy nhất). Bộ tiền xử lý tín hiệu tích hợp trong cảm biến giúp bạn có được dữ liệu chính xác mà không phải qua bất kỳ tính toán nào. So với cảm biến đời mới hơn là DHT22 thì DHT11 cho khoảng đo và độ chính xác kém hơn rất nhiều.

Cảm biến dht11 Sim800C giao tiếp STM32

b. Thông số kỹ thuật DHT11

  • Nguồn: 3 -> 5 VDC.
  • Dòng sử dụng: 2.5mA max (khi truyền dữ liệu).
  • Đo tốt ở độ ẩm 2080%RH với sai số 5%.
  • Đo tốt ở nhiệt độ 0 to 50°C sai số ±2°C.
  • Tần số lấy mẫu tối đa 1Hz (1 giây 1 lần)
  • Kích thước 15mm x 12mm x 5.5mm.
  • 4 chân, khoảng cách chân 0.1”.

Lưu ý: Cảm biến này khi làm các bạn phải để ý chân, vì rất dễ chết khi các bạn cấp sai.

2. Hướng dẫn đồ án Module Sim800C giao tiếp STM32 hiển thị nhiệt độ, độ ẩm dht11

Phần này chưa được chia sẻ.

LIÊN HỆ thông tin ở TẠI ĐÂY để được hổ trợ tốt hơn.

Phần cứng module sim

doc-cam-bien-nhiet-do-do-am-dht11-arduino-dien-thoai-bang-nhan-tin-goi-dien-module-sim800C

Phần mềm


#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial sim800c(2, 3); // RX,TX for Arduino and for the module it's TXD RXD, they should be inverted
#define button1 7 //Button pin, on the other pin it's wired with GND
bool button_State; //Button state
void setup()
{
  pinMode(button1, INPUT_PULLUP); //The button is always on HIGH level, when pressed it goes LOW
  sim800c.begin(9600);   //Module baude rate, this is on max, it depends on the version
  Serial.begin(9600);   
  delay(1000);
}
 
void loop()
{
  button_State = digitalRead(button1);   //We are constantly reading the button State
  if (button_State == LOW) {            //And if it's pressed
    Serial.println("Button pressed");   //Shows this message on the serial monitor
    delay(200);                         //Small delay to avoid detecting the button press many times
    SendSMS();                          //And this function is called

 }
 
  if (sim800c.available()){            //Displays on the serial monitor if there's a communication from the module
    Serial.write(sim800c.read()); 
  }
}
 
void SendSMS()
{
  Serial.println("Sending SMS...");               //Show this message on serial monitor
  sim800c.print("AT+CMGF=1\r");                   //Set the module to SMS mode
  delay(100);
  sim800c.print("AT+CMGS=\"+84967551477\"\r");  //Your phone number don't forget to include your country code, example +212123456789"
  delay(500);
  sim800c.print("SIM800c is working");       //This is the text to send to the phone number, don't make it too long or you have to modify the SoftwareSerial buffer
  delay(500);
  sim800c.print((char)26);// (required according to the datasheet)
  delay(500);
  sim800c.println();
  Serial.println("Text Sent.");
  delay(500);
}

2. Hoạt động của mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim800C

Khi cấp điện hệ thống hoạt động, các thiết bị ban đầu tắt, lúc này vi điều khiển chờ khoảng 10 đến 15 giây để module sim800C khởi động xong. Khi khởi động xong vi điều khiển khởi tạo các tập lệnh AT cho module sim800c giao tiếp pic16f đã được định sẵn trong phần lập trình và gửi tin nhắn cho điện thoại để báo hiệu thành công. Khi nhấn nút trên hệ thống vi điều khiển đọc tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ, độ ẩm dht11 gửi vào, khi nhận tín hiệu vi điều khiển xử lý và gửi tin nhắn cho điện thoại thông qua module sim800C thông báo giá trị nhiệt độ, độ ẩm từ xa.

3. Cụ thể hoạt động của mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim800C giao tiếp STM32

Chúc các bạn thành công…!!!

Điện tử Nhật Tùng

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *