Sim900A giao tiếp Pic16F, Nhắn tin, Gọi điện Sim900A + LM35 + PIC

Sim900A giao tiếp Pic16F dùng Module SIM900A GPRS/GSM này được xây dựng dựa trên SIM900A GSM/GPRS của SIMCOM. Hoạt động trên các tần số 900/ 1800 MHz. SIM900A có thể tự động tìm kiếm hai băng tần này. Ngoài ra cũng có thể thiết lập các dải tần số thông qua tập lệnh AT. Tốc độ truyền có thể được cấu hình từ 1200-115200 thông qua lệnh AT. Modem GSM / GPRS có ngăn xếp TCP / IP nội bộ để cho phép bạn kết nối với internet qua GPRS. SIM900A là một mô-đun không dây nhỏ gọn và đáng tin cậy. Đây là một module GSM / GPRS hoàn chỉnh trong loại SMT và được thiết kế với một bộ xử lý chip đơn cực mạnh kết hợp lõi AMR926EJ-S.  

• Phone : 0967.551.477
• Zalo    : 0967.551.477
• FB      : Huỳnh Nhật Tùng
• Email : dientunhattung@gmail.com
• Địa Chỉ: 106/14 Đường số 51, Phường 14, Gò Vấp, Tp HCM
• Chi tiết: Nhận làm mạch và đồ án Điện tử  

1. Linh kiện cần thiết làm mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim900A giao tiếp Pic16F

1.1 Vi điều khiển PIC  trong mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim900A giao tiếp Pic16F

a. Giới thiệu

• PIC là một họ vi điều khiển RISC được sản xuất bởi công ty Microchip Technology.
• Dòng PIC đầu tiên là PIC1650 sau đó phát triển lên nhiều dòng khác nhau như:
• Pic10F
• Pic12F
• Pic16F
• Pic18F
• Pic24F
• Pic32F

b. Đặc điểm thực thi tốc độ cao CPU RISC là:

• Có 35 lệnh đơn.
• Thời gian thực hiện tất cả các lệnh là 1 chu kì máy, ngoại trừ lệnh rẽ nhánh là 2.
• Tốc độ hoạt động: + Ngõ vào xung clock có tần số 20MHz. + Chu kì lệnh thực hiện lệnh 200ns.

• Có nhiều nguồn ngắt.
• Có 3 kiểu định địa chỉ trực tiếp, gián tiếp và tức thời.

c. Cấu trúc đặc biệt của vi điều khiển

• Bộ dao động nội chính xác + Sai số ± 1% + Có thể lựa chọn tần số từ 31 kHz đến 8 Mhz bằng phần mềm. + Cộng hưởng bằng phần mềm. + Chế độ bắt đầu 2 cấp tốc độ. + Mạch phát hiện hỏng dao động thạch anh cho các ứng dụng quan trọng. + Có chuyển mạch nguồn xung clock trong quá trình hoạt động để tiết kiệm công suất.
• Có chế độ ngủ để tiết kiệm công suất.
• Dãy điện áp hoạt động rộng từ 2V đến 5,5V.
• Tầm nhiệt độ làm việc theo chuẩn công nghiệp.
• Có mạch reset khi có điện (Power On Reset – POR).
• Có bộ định thời chờ ổn định điện áp khi mới có điện (Power up Timer – PWRT) và bộ định thời chờ dao động hoạt động ổn định khi mới cấp điện (Oscillator Startup Timer – OST).
• Có mạch tự động reset khi phát hiện nguồn điện cấp bị sụt giảm, cho phép lựa chọn bằng phần mềm (Brown out Reset – BOR).
•  Có bộ định thời giám sát (Watchdog Timer – WDT) dùng dao động trong chip cho phép bằng phần mềm (có thể định thời lên đến 268 giây).
• Đa hợp ngõ vào reset với ngõ vào có điện trở kéo lên.
• Có bảo vệ code đã lập trình.
• Bộ nhớ Flash cho phép xóa và lập trình 100,000 lần.
• Bộ nhớ Eeprom cho phép xóa và lập trình 1,000,000 lần và có thể tồn tại trên 40 năm.
• Cho phép đọc/ghi bộ nhớ chương trình khi mạch hoạt động.
• Có tích hợp mạch gỡ rối.

d. Cấu trúc nguồn công suất thấp

•  Chế độ chờ: dòng tiêu tán khoảng 50nA, sử dụng nguồn 2V.
• Dòng hoạt động. + 11µA ở tần số hoạt động 32kHz, sử dụng nguồn 2V. + 220µA ở tần số hoạt động 4MHz, sử dụng nguồn 2V.
• Bộ định thời Watchdog Timer khi hoạt động tiêu thụ 1,4µA, điện áp 2V.

e. Cấu trúc ngoại vi

• Có 35 chân I/O cho phép lựa chọn hướng độc lập: + Mỗi ngõ ra có thể nhận/cấp dòng lớn khoảng 25mA nên có thể trực tiếp điều khiển led + Có các port báo ngắt khi có thay đổi mức logic. + Có các port có điện trở kéo lên bên trong có thể lập trình. + Có ngõ vào báo thức khỏi chế độ công suất cực thấp.
• Có module so sánh tương tự: + Có 2 bộ so sánh điện áp tương tự + Có module nguồn điện áp tham chiếu có thể lập trình. + Có nguồn điện áp tham chiếu cố định có giá trị bằng 0,6V. + Có các ngõ vào và các ngõ ra của bộ so sánh điện áp. + Có chế độ chốt SR.

• Có bộ chuyển đổi tương tự sang số: Có 14 bộ chuyển đổi tương tự với độ phân giải 10 bit.

• Có timer0: 8 bit hoạt động định thời/đếm xung ngoại có bộ chia trước có thể lập trình.
• Có timer1: + 16 bit hoạt động định thời/đếm xung ngoại có bộ chia trước có thể lập trình. + Có ngõ vào cổng của timer1 để có thể điều khiển timer1 đếm từ tín hiệu bên ngoài. + Có bộ dao động công suất thấp có tần số 32kHz.
• Có timer2: 8 bit hoạt động định thời với thanh ghi chu kỳ, có bộ chia trước và chia sau.
• Có module capture, compare và điều chế xung PWM+ nâng cao + Có bộ capture 16 bit có thể đếm được xung với độ phân giải cao nhất là 12,5ns. + Có bộ điều chế xung PWM với số kênh ngõ ra là 1, 2 hoặc 4, có thể lập trình với tần số lớn nhất là 20kHz. + Có ngõ ra PWM điều khiển lái.
• Có module capture, compare và điều chế xung PWM + Có bộ capture 16 bit có thể đếm được xung với chu kỳ cao nhất là 12,5ns. + Có bộ so sánh 16 bit có thể so sánh xung đếm với chu kỳ lớn nhất là 200ns + Có bộ điều chế xung PWM có thể lập trình với tần số lớn nhất là 20kHz.
• Có thể lập trình trên bo ISP thông qua 2 chân.
• Có module truyền dữ liệu nối tiếp đồng bộ MSSP hổ trợ chuẩn truyền 3 dây SPI, chuẩn I2C ở 2 chế độ chủ và tớ.

f. Cấu trúc của vi điều khiển

Các khối bên trong vi điều khiển bao gồm:

• Có khối thanh ghi định cấu hình cho vi điều khiển.
• Có khối bộ nhớ chương trình có nhiều dung lượng cho 5 loại khác nhau.
• Có khối bộ nhớ ngăn xếp 8 cấp (8 level stack).
• Có khối bộ nhớ Ram cùng với thanh ghi FSR để tính toán tạo địa chỉ cho 2 cách truy xuất gián tiếp và trực tiếp.
• Có thanh ghi lệnh (Instruction register) dùng để lưu mã lệnh nhận về từ bộ nhớ chương trình.

 g. Cấu hình bên trong của vi điều khiển

• Có thanh ghi trạng thái (status register) cho biết trạng thái sau khi tính toán của khối ALU.
• Có thanh ghi FSR.
• Có khối ALU cùng với thanh ghi working hay thanh ghi A để xử lý dữ liệu.
• Có khối giải mã lệnh và điều khiển (Instruction Decode and Control).
• Có khối dao động nội (Internal Oscillator Block).
• Có khối dao động kết nối với 2 ngõ vào OSC1 và OSC2 để tạo dao động.
• Có khối các bộ định thời khi cấp điện PUT, có bộ định thời chờ dao động ổn định, có mạch reset khi có điện, có bộ định thời giám sát watchdog, có mạch reset khi phát hiện sụt giảm nguồn.
• Có khối bộ dao động cho timer1 có tần số 32kHz kết nối với 2 ngõ vào T1OSI và T1OSO.
• Có khối CCP2 và ECCP.
• Có khối mạch gỡ rối (In-Circuit Debugger IDC).
• Có khối timer0 với ngõ vào xung đếm từ bên ngoài là T0CKI.
• Có khối truyền dữ liệu đồng bộ/bất đồng bộ nâng cao.
• Có khối truyền dữ liệu đồng bộ MSSP cho SPI và I2C.
• Có khối bộ nhớ Eeprom 256 byte và thanh ghi quản lý địa chỉ EEADDR và thanh ghi dữ liệu EEDATA.
• Có khối chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số ADC.
• Có khối 2 bộ so sánh với nhiều ngõ vào ra và điện áp tham chiếu.
• Có khối các port A, B, C, E và D

a. Chức năng các chân của portA

• Chân RA0/AN0/ULPWU/C12IN0- (2): có 4 chức năng: + RA0: xuất/ nhập số – bit thứ 0 của port A. + AN0: ngõ vào tương tự của kênh thứ 0.
• Chân RA1/AN1/C12IN1- (3): có 3 chức năng: + RA1: xuất/nhập số – bit thứ 1 của port A. + AN1: ngõ vào tương tự của kênh thứ 1
• Chân RA2/AN2/VREF-/CVREF/C2IN+ (4): có 5 chức năng: + RA2: xuất/nhập số – bit thứ 2 của port A. + AN2: ngõ vào tương tự của kênh thứ 2. + VREF-: ngõ vào điện áp chuẩn (thấp) của bộ ADC. + CVREF: điện áp tham chiếu VREF ngõ vào bộ so sánh.
•  Chân RA3/AN3/VREF+/C1IN+ (5): có 4 chức năng: + RA3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port A. + AN3: ngõ vào tương tự kênh thứ 3. + VREF+: ngõ vào điện áp chuẩn (cao) của bộ A/D. + C1IN+: ngõ vào dương của bộ so sánh C1. + Chân RA4/TOCKI/C1OUT (6): có 3 chức năng:
•  RA4: xuất/nhập số – bit thứ 4 của port A. + TOCKI: ngõ vào xung clock từ bên ngoài cho Timer0. + C1OUT: ngõ ra bộ so sánh 1. + Chân RA5/AN4/ SS / C2OUT (7): có 4 chức năng: + RA5: xuất/nhập số – bit thứ 5 của port A. + AN4: ngõ vào tương tự kênh thứ 4.  + SS : ngõ vào chọn lựa SPI tớ (Slave SPI device). + C2OUT: ngõ ra bộ so sánh 2. 
•  Chân RA6/OSC2/CLKOUT (14): có 3 chức năng: + RA6: xuất/nhập số – bit thứ 6 của port A. + OSC2: ngõ ra dao động thạch anh. Kết nối đến thạch anh hoặc bộ cộng hưởng.
• Chân RA7/OSC1/CLKIN (13): có 3 chức năng. + RA7: xuất/nhập số – bit thứ 7 của port A. + OSC1: ngõ vào dao động thạch anh hoặc ngõ vào nguồn xung ở bên ngoài.

b. Chức năng các chân của portB

• Chân RB0/AN12/INT (33): có 3 chức năng: + RB0: xuất/nhập số – bit thứ 0 của port B. + AN12: ngõ vào tương tự kênh thứ 12. + INT: ngõ vào nhận tín hiệu ngắt ngoài. + Chân RB1/AN10/C12IN3- (34): có 3 chức năng:
•  RB1: xuất/nhập số – bit thứ 1 của port B. + AN10: ngõ vào tương tự kênh thứ 10. + C12IN3-: ngõ vào âm thứ 3 của bộ so sánh C1 hoặc C2. + Chân RB2/AN8 (35): có 2 chức năng:
•  RB2: xuất/nhập số – bit thứ 2 của port B. + AN8: ngõ vào tương tự kênh thứ 8. + Chân RB3/AN9/PGM/C12IN2 (36): có 4 chức năng:
•  RB3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port B. + AN9: ngõ vào tương tự kênh thứ 9. + PGM: Chân cho phép lập trình điện áp thấp ICSP. + C12IN1-: ngõ vào âm thứ 2 của bộ so sánh C1 hoặc C2 + Chân RB4/AN11 (37): có 2 chức năng:
•  RB4: xuất/nhập số – bit thứ 4 của port B. + AN11: ngõ vào tương tự kênh thứ 11. + Chân RB5/ AN13/T1G (38): có 3 chức năng:
•  RB5: xuất/nhập số – bit thứ 5 của port B. + AN13: ngõ vào tương tự kênh thứ 13. + T1G (Timer1 gate input): ngõ vào Gate cho phép time1 đếm dùng để đếm độ rộng xung. + Chân RB6/ICSPCLK (39): có 2 chức năng:
•  RB6: xuất/nhập số. + ICSPCLK: xung clock lập trình nối tiếp. + Chân RB7/ICSPDAT (40): có 2 chức năng:
•  RB7: xuất/nhập số. + ICSPDAT: ngõ xuất nhập dữ liệu lập trình nối tiếp.

c. Chức năng các chân của portC

• Chân RC0/T1OSO/T1CKI (15): có 3 chức năng: + RC0: xuất/nhập số – bit thứ 0 của port C. + T1OSO: ngõ ra của bộ dao động Timer1. + T1CKI: ngõ vào xung clock từ bên ngoài Timer1.
• Chân RC1/T1OSI/CCP2 (16): có 3 chức năng: + RC1: xuất/nhập số – bit thứ 1 của port C. + T1OSI: ngõ vào của bộ dao động Timer1. + CCP2: ngõ vào Capture2, ngõ ra compare2, ngõ ra PWM2.
•  Chân RC2 /P1A/CCP1 (17): có 3 chức năng: + RC2: xuất/nhập số – bit thứ 2 của port C. + P1A: ngõ ra PWM. + CCP1: ngõ vào Capture1, ngõ ra compare1, ngõ ra PWM1.
•  Chân RC3/SCK/SCL (18): có 3 chức năng: + RC3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port C. + SCK: ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ/ngõ ra của chế độ SPI. + SCL: ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ/ngõ ra của chế độ I2C.
•  Chân RC4/SDI/SDA (23): có 3 chức năng: + RC4: xuất/nhập số – bit thứ 4 của port C. + SDI: ngõ vào dữ liệu trong truyền dữ liệu kiểu SPI. + SDA: xuất/nhập dữ liệu I2C.
•  Chân RC5/SDO (24): có 2 chức năng: + RC5: xuất/nhập số – bit thứ 5 của port C. + SDO: ngõ xuất dữ liệu trong truyền dữ liệu kiểu SPI.
•  Chân RC6/TX/CK (25): có 3 chức năng: + RC6: xuất/nhập số – bit thứ 6 của port C. + TX: ngõ ra phát dữ liệu trong chế độ truyền bất đồng bộ USART. + CK: ngõ ra cấp xung clock trong chế độ truyền đồng bộ USART.
•  Chân RC7/RX/DT (26): có 3 chức năng: + RC7: xuất/nhập số – bit thứ 7 của port C. + RX: ngõ vào nhận dữ liệu trong chế độ truyền bất đồng bộ EUSART. + DT: ngõ phát và nhận dữ liệu ở chế độ truyền đồng bộ EUSART.

d. Chức năng các chân của portD

•  Chân RD0 (19): có 1 chức năng: + RD0: xuất/nhập số – bit thứ 0 của port D.
•  Chân RD1 (20): có 1 chức năng: + RD1: xuất/nhập số – bit thứ 1 của port D.
• Chân RD2 (21): có 1 chức năng: + RD2: xuất/nhập số – bit thứ 2 của port D.
•  Chân RD3 (22): có 1 chức năng: + RD3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port D.
•  Chân RD4 (27): có 1 chức năng: + RD4: xuất/nhập số – bit thứ 4 của port D.
•  Chân RD5/ P1B (28): có 2 chức năng: + RD5: xuất/nhập số – bit thứ 5 của port D. + P1B: ngõ ra PWM.
•  Chân RD6/ P1C (29): có 2 chức năng: + RD6: xuất/nhập số – bit thứ 6 của port D. + P1C: ngõ ra PWM.
•  Chân RD7/P1D (30): có 2 chức năng: + RD7: xuất/nhập số – bit thứ 7 của port D. + P1D: ngõ ra tăng cường CPP1

e. Chức năng các chân của portE

•  Chân RE0/AN5 (8): có 2 chức năng: + RE0: xuất/nhập số. + AN5: ngõ vào tương tự 5.
•  Chân RE1/AN6 (9): có 2 chức năng: + RE1: xuất/nhập số. + AN6: ngõ vào tương tự kênh thứ 6.
•  Chân RE2/AN7 (10): có 2 chức năng: + RE2: xuất/nhập số. + AN7: ngõ vào tương tự kênh thứ 7.
•  Chân RE3/ MCLR /VPP (1): có 3 chức năng: + RE3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port E. + MCLR : là ngõ vào reset tích cực mức thấp. + VPP: ngõ vào nhận điện áp khi ghi dữ liệu vào bộ nhớ nội flash. + Chân VDD (11), (32): + Nguồn cung cấp dương từ 2V đến 5V. + Chân VSS (12), (31): + Nguồn cung cấp 0V.

1.2 Module Sim900A dùng nhắn tin, gọi điện Sim900A giao tiếp Pic16F

a. Giới thiệu Sim900A giao tiếp Pic16F

Module SIM900A GPRS/GSM này được xây dựng dựa trên SIM900A GSM/GPRS của SIMCOM. Hoạt động trên các tần số 900/ 1800 MHz. SIM900A có thể tự động tìm kiếm hai băng tần này. Ngoài ra cũng có thể thiết lập các dải tần số thông qua tập lệnh AT. Tốc độ truyền có thể được cấu hình từ 1200-115200 thông qua lệnh AT. Modem GSM / GPRS có ngăn xếp TCP / IP nội bộ để cho phép bạn kết nối với internet qua GPRS. SIM900A là một mô-đun không dây nhỏ gọn và đáng tin cậy. Đây là một module GSM / GPRS hoàn chỉnh trong loại SMT và được thiết kế với một bộ xử lý chip đơn cực mạnh kết hợp lõi AMR926EJ-S.

Module GSM GPRS Sim900A có IC đệm (GSM sim900a module ) được thiết kế cho các ứng dụng cần độ bền và độ ổn định cao, mạch có kích thước nhỏ gọn nhưng vẫn giữ được các yếu tố cần thiết của thiết kế Sim900 cũ như: Mạch chuyển mức tín hiệu logic sử dụng Mosfet, IC giao tiếp RS323 MAX232, tụ ổn định nguồn đầu vào, khe sim chuẩn và các đèn led báo hiệu. Ngoài ra mạch còn đi kèm dây cáp nguồn và Anten GSM.

b. Thông số kỹ thuật Sim900A giao tiếp Pic16F

• Điện áp hoạt động: 4.7-5V
• Điện năng tiêu thụ thấp: 1.5mA (ở chế độ ngủ)
• Nhiệt độ hoạt động: -40 – 85 °C
• Điều khiển qua tập lệnh AT (GSM 07.07 ,07.05 and SIMCOM enhanced AT Commands)
• Băng tần kép 900/ 1800 MHz
• GPRS multi-slot class 10/8
• GPRS mobile station class B
• Phù hợp với GSM giai đoạn 2/2+
• Kích thước: 24 x 24 x 3 mm
• Trọng lượng: 3.4g
• Sử dụng module GSM GPRS Sim900A.
•  Nguồn cấp đầu vào: 5VDC, 1.5A.
•  Mức tín hiệu giao tiếp: TTL (3.3 – ­5VDC).
• Tích hợp chuyển mức tín hiệu TTL Mosfet tốc độ cao.
•  Tích hợp IC chuyển mức tín hiệu RS232 MAX232.
•  Có tụ ổn định nguồn đầu vào.
•  Khe sim kích thước chuẩn.
• Có led hiển thị trạng thái.
•  Thiết kế mạch nhỏ gọn, bền bỉ, chống nhiễu.

c. Chức năng các chân của module Sim900A giao tiếp Pic16F

d. Tập lệnh AT của module Sim900A giao tiếp Pic16F

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

1.3 Cảm biến nhiệt độ LM35 dùng gọi điện, nhắn tin module Sim900A giao tiếp Pic16F

a. Giới thiệu

LM35 có dải đo từ 0 Độ đến 150 độ C. LM35 là cảm biến tiêu hao điện năng thấp sử dụng điện áp 5V. Cảm biến gồm có 3 chân, 2 chân nguồn, 1 chân tín hiệu ra dạng Analog. Chân dữ liệu của IC cảm biến LM35 là chân ngõ ra điện áp dạng tuyến tính. Chân số 2 cảm biến xuất ra cứ 1mV = 0.1°C (10mV = 1°C). Để lấy dữ liệu ở dạng °C chỉ cần lấy điện áp trên chân OUT đem chia cho 10. Chân 1 cấp điện áp 5V, chân 3 cấp GND, chân 2 là chân OUTPUT dữ liệu dạng điện áp LM35 là một cảm biến nhiệt độ tương tự, điện áp ở đầu ra của cảm biến tỷ lệ với nhiệt độ tức thời và có thể dễ dàng được xử lý để có được giá trị nhiệt độ bằng ^oC.

b. Thông số kỹ thuật lm35

• Điện áp hoạt động: 4~20VDC
• Công suất tiêu thụ: khoảng 60uA
• Khoảng đo: -55°C đến 150°C
• Điện áp tuyến tính theo nhiệt độ: 10mV/°C
• Sai số: 0.25°C
• Kiểu chân: TO92
• Kích thước: 4.3 × 4.3mm

LM35 có thể đo nhiệt độ trong phạm vi từ -55^oC đến 150^oC. Độ chính xác thực tế của cảm biến: ±1/4°C ở nhiệt độ phòng và ±3/4°C trong phạm vi nhiệt độ từ -55°C đến 150°C. Việc chuyển đổi điện áp đầu ra sang ^oC cũng dễ dàng và trực tiếp. Trở kháng đầu ra nhỏ, đầu ra tuyến tính và hiệu chuẩn chính xác là những đặc tính vốn có của LM35, giúp tạo giao tiếp để đọc hoặc điều khiển mạch rất dễ dàng. Điện áp cung cấp cho cảm biến LM35 hoạt động có thể từ +4 V đến 30 V. Nó tiêu thụ dòng điện khoảng 60μA. LM35 có nhiều họ là LM35A, LM35CA, LM35D, LM135, LM135A, LM235, LM335. Tất cả các thành viên trong họ LM35 đều hoạt động theo nguyên tắc giống nhau nhưng khả năng đo nhiệt độ khác nhau và chúng cũng có nhiều kiểu chân khác nhau (SOIC, TO-220, TO-92, TO).

c. Nguyên lý hoạt động của cảm biến LM35

Cảm biến LM35 hoạt động bằng cách cho ra một giá trị điện áp nhất định tại chân V_OUT (chân giữa) ứng với mỗi mức nhiệt độ. Như vậy, bằng cách đưa vào chân bên trái của cảm biến LM35 điện áp 5V, chân phải nối đất, đo hiệu điện thế ở chân giữa, bạn sẽ có được nhiệt độ (0-100ºC) tương ứng với điện áp đo được. Vì điện áp ngõ ra của cảm biến tương đối nhỏ nên thông thường trong các mạch ứng dụng thực tế, chúng ta thường dùng Op-Amp để khuếch đại điện áp ngõ ra này.

d. Cách tính toán giao tiếp

• Thiết kế mạch.
• Cấp nguồn cho cảm biến với điện áp từ 4V đến 30V. Chân GND được nối đất.
• Kết nối chân V_OUT với đầu vào bộ chuyển đổi tương tự sang số hay vi điều khiển.
• Lấy mẫu đọc ADC để xác định điện áp đầu ra V_OUT.
• Chuyển đổi điện áp thành nhiệt độ.

Công thức để chuyển đổi điện áp sang nhiệt độ độ C cho LM35 là: Nhiệt độ đo được (^oC) = Điện áp được đọc bởi bộ ADC/10mV Tôi chia cho 10mV vì độ nhạy của cảm biến LM35 là 10mV. Làm theo các bước và hướng dẫn ở trên, bạn có thể dễ dàng giao tiếp cảm biến LM35 với bất kỳ bộ vi điều khiển nào có chân chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số được tích hợp sẵn. Hầu hết tất cả các bộ vi điều khiển ngày nay đều có bộ ADC tích hợp sẵn.

e. Các dạng ngoài thực tế

Trong cấu hình mạch phía bên trái, cảm biến chỉ có thể đo nhiệt độ dương từ 2^oC đến 150^oC. Theo cấu hình mạch này, chúng ta chỉ cần cấp nguồn cho LM35 và kết nối đầu ra trực tiếp với bộ chuyển đổi tương tự sang số. Trong cấu hình mạch thứ hai, chúng ta có thể đo nhiệt độ toàn dải từ -55^oC đến 150^oC. Cấu hình mạch này hơi phức tạp nhưng mang lại kết quả cao. Trong trường hợp này, chúng ta phải kết nối một điện trở bên ngoài (R1) để chuyển mức điện áp âm lên dương.

Giá trị điện trở bên ngoài có thể được tính toán theo công thức ghi bên dưới cấu hình mạch. Mặc dù cấu hình mạch đầu tiên không cần điện trở ở phía đầu ra nhưng tôi khuyên bạn nên kết nối điện trở 80 kΩ đến 100 kΩ giữa chân V_OUT và chân GND. Khi tôi thực hiện một số thí nghiệm, tôi nhận thấy rằng các số đọc bị dao động và ngõ ra V_OUT có hiện tượng thả nổi. Vì vậy, một điện trở giữa V_OUT và GND sẽ cố định chân V_OUT ở mức thấp và ngăn không cho chân này bị thả nổi. Các thông số về độ chính xác cho cả hai cấu hình mạch là khác nhau. Mức độ chính xác trung bình là ± 1^oC cho cả hai cấu hình. Nhưng mức độ chính xác giảm đối với khoảng nhiệt độ từ 2^oC đến 25^oC. 

f. Ứng dụng của cảm biến LM35 

Cảm biến nhiệt độ LM35 phù hợp cho các ứng dụng:

• Học tập nghiên cứu
• Đo nhiệt độ của một môi trường cụ thể
• Giám sát nhiệt độ trong hệ thống HVAC
• Kiểm tra nhiệt độ pin

2. Hướng dẫn đồ án Module Sim900A giao tiếp Pic16F hiển thị nhiệt độ lm35

Phần này chưa được chia sẻ.

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

Phần cứng module sim

Phần mềm

#include <GPRS_Shield_Arduino.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <Wire.h>

#define PIN_TX 8 /* rx of Arduino (connect tx of gprs to this pin) */
#define PIN_RX 7 /* tx of Arduino (connect rx of gprs to this pin) */
#define BAUDRATE 9600
#define PHONE_NUMBER "+84967551477"
#define MESSAGE_LENGTH 160

char message[MESSAGE_LENGTH]; /* buffer for storing message */
char phone[16]; /* buffer for storing phone number */
char datetime[24]; /* buffer for storing phone number */
int8_t messageIndex = 0;

/* Create an object named Sim900_test of the class GPRS */
GPRS Sim900_test(PIN_TX,PIN_RX,BAUDRATE);
const int8_t lm35_pin = A1;
void setup() {
Serial.begin(9600); /* Define baud rate for serial communication */
pinMode(4, OUTPUT);
while(!Sim900_test.init()) /* Sim card and signal check, also check if module connected */
{
delay(1000);
Serial.println("SIM900 initialization error");
}
Serial.println("SIM900 initialization success");
memset(message, 0, 160);
}

void loop() {
int16_t temp_adc_val;
float temp_val;
temp_adc_val = analogRead(lm35_pin); /* Read temperature from LM35 */
temp_val = (temp_adc_val * 4.88);
temp_val = (temp_val/10);
Serial.print("Temperature = ");
Serial.print(temp_val);
Serial.print(" Degree Celsius\n");

if(temp_val>35)
{
Serial.println("Need to cool down");
Serial.println("Calling to inform");
Sim900_test.callUp(PHONE_NUMBER); /* Call */
delay(25000);
Sim900_test.hangup(); /* Hang up the call */
int8_t count = 0;
messageIndex = Sim900_test.isSMSunread(); /* Check if new message available */
while( (messageIndex < 1) && !strstr( message,"Cool down") ) /* No new unread message */
{
if(count == 5)
{
messageIndex = Sim900_test.isSMSunread();
break;
}
count++;
delay(5000);
messageIndex = Sim900_test.isSMSunread();
}
while(messageIndex > 0 ) /* New unread message available */
{
Sim900_test.readSMS(messageIndex, message, MESSAGE_LENGTH, phone, datetime); /* Read message */
if(strstr( message,"Cool down"))
{
Serial.println("Turning fan ON");
digitalWrite(4, HIGH);
memset(message, 0, 160);
}
messageIndex = Sim900_test.isSMSunread();
}
delay(10000);
}
else
{
Serial.println("Everything is fine");
digitalWrite(4, LOW);
}
delay(3000);
}

3. Hoạt động của mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện giao tiếp Pic16F

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 Sim900A khởi động xong. Khi khởi động xong vi điều khiển khởi tạo các tập lệnh AT cho module sim 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, lm35 gửi vào, khi nhận tín hiệu vi điều khiển xử lý và gửi tin nhắn cho điện thoại thông qua module Sim900A thông báo giá trị nhiệt độ, độ ẩm từ xa.

4. Cụ thể hoạt động của mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim900A giao tiếp Pic16F

Chúc các bạn thành công…!!!