ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
1

MỤC LỤC.

PHẦN :GIỚI THIỆU
NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.
NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN.
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ.
LỜI MỞ ĐẦU.
LỜI CẢM ƠN.
PHẦN 2 NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI
CHƯƠNG DẪN NHẬP
1. Tầm quan trong của đề tài______________________________________ 6
2. Mục đích nghiên cứu. __________________________________________ 7
3. Giới hạn đề tài. _______________________________________________ 7
CHƯƠNG 2 MẠNG DI ĐỘNG
2.1 Mạng GSM. _________________________________________________ 9
2.1.1 Tổng quan về mạng GSM . _________________________________ 9
2.1.2 Lịch sử phát triển mạng GSM. ______________________________ 9
2.1.3 Cấu trúc mạng di động . __________________________________ 10
2.1.4 Tái sử dụng tần số. _______________________________________ 11
2.1.5 Các giao diện vô tuyến .___________________________________ 13
2.1.6 Điều khiển công suất phát của máy di động . _________________ 13
2.1.7 Thực hiện cuộc goi từ thiết bị di động đến thiết bị di động. _____ 15
2.2 Máy di động. _______________________________________________ 16
2.2.1 Lịch sử phát triển. _______________________________________ 16
2.2.2 Các khối và chức năng từng khối. __________________________ 17

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG


ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
3

7.6.1 Sơ đồ nguyên lý. _________________________________________ 93
7.6.2 Tính toán. ______________________________________________ 94
7.6.3 Nguyên lý hoạt động _____________________________________ 94
7.7 Mạch giải mã DTMF. ________________________________________ 95
7.7.1 Sơ đồ nguyên lý. _________________________________________ 95
7.7.2 Tính toán. ______________________________________________ 95
7.7.3 Nguyên lý hoạt động. _____________________________________ 95
7.8 Mạch nguồn. _______________________________________________ 97
7.8.1 Sơ đồ nguyên lý. _________________________________________ 97
7.8.2 Nguyên lý hoạt động. _____________________________________ 97
7.9 Mạch LCD. ________________________________________________ 98
7.9.1 Sơ đồ nguyên lý. _________________________________________ 98
7.9.2 Hoạt động.______________________________________________ 98
7.10 Mạch điều khiển trung tâm. _________________________________ 99
7.10.1 Sơ đồ nguyên lý. ________________________________________ 99
7.10.2 Nguyên lý hoạt động. ___________________________________ 100
CHƯƠNG 8 THIẾT KẾ PHẦN MỀM VÀ CHƯƠNG TRÌNH
8.1 Lưu đồ giải thuật. __________________________________________ 102
8.2 Chương trình. _____________________________________________ 104
CHƯƠNG KẾT LUẬN
1. Hướng phát triển đề tài.______________________________________ 116
2. Kết quả đạt được. ___________________________________________ 116
TÀI LIỆU THAM KHẢO. _________________________________________ 117
NHẬP ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
6

1. Tầm quan trong của đề tài.
Trong thời đại ngày nay, hệ thống thông tin liên lạc là một trong những vấn đề
quan trọng của loài người. Nhất là những ứng dụng của kỹ thuật thôngtin liên lạc vào
lĩnh vực kinh tế, khoa học và đời sống. Chính vì nó mà con người và xã hội loài người
đã phát triển không ngừng. Đặc biệt trong những thập niên gần đây, ngành bưu chính
viễn thông đã phát triển mạnh mẽ tạo ra bước ngoặc quan trọng trong lĩnh vực thông
tin để đáp ứng nhu cầu của con người. Ngoài nhu cầu về thông tin con người còn muốn
những nhu cầu khác như : tự động trả lời điện thoại khi chủ vắng nhà, hộp thư thoại…
Đối với hệ thống điều khiển xa bằng tia hồng ngoại thì giới hạn về khoảng cách là
yếu điểm của kỹ thuật này, ngược lại với mạng điện thoại đã được mở rộng với quy mô
toàn thế giới thì giới hạn xa không phụ thuộc vào khoảng cách đã mở ra một lối thoát
mới trong lĩnh vực tự động điều khiển
Hiện nay, do nhu cầu trao đổi thông tin của người dân ngày càng tăng đồng thời
việc gắn các thiết bị điện thoại ngày càng được phổ biến rộng rãi, do đó việc sử dụng
mạng điện thoại để truyền tín hiệu điều khiển là phương thức thuận tiện nhất, tiết kiệm
nhiều thời gian cho công việc ,vừa đảm bảo các tính năng an toàn cho các thiết bị điện
gia dụng vừa tiết kiệm được chi phí sử dụng và đảm bảo an toàn cho tính mạng và tài

nên board mạch không được đẹp, kết nối các khối không được ngăn nắp và do chất
giọng nên các câu thông báo không được chuẩn.
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
8 CHƯƠNG 2
MẠNG DI ĐỘNG

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
10

2.1.3 Cấu trúc mạng di động .

Cấu trúc mạng thông tin di động.
EIR ( Equipment Indentity Register) : Chứa số liệu phần cứng của thiết bị.
Trung tâm xác thực (AuC) là một cơ sở dữ liệu bảo vệ chứa bản sao các khoá bảo
mật của mỗi card SIM, được dùng để xác thực và mã hoá trên kênh vô tuyến
Hệ thống trạm gốc ( Base Station Subsystem) điều khiển kết nối vô tuyến với trạm
di động. Hệ thống trạm gốc gồm có hai phần: Trạm thu phát gốc (BTS) và Trạm điều
khiển gốc (BSC: là kết nối giữa trạm di động và tổng đài chuyển mạch di động MSC).
Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động (MSC), thực hiện việc chuyển mạch cuộc
gọi giữa các thuê bao di động và giữa các thuê bao di động với thuê bao của mạng cố
định.
Trạm di động (Mobile Station) được người thuê bao mang theo.
Hệ thống trạm gốc ( Base Station Subsystem) điều khiển kết nối vô tuyến với trạm
di động.
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
11

HLR bao gồm tất cả các thông tin quản trị cho các thuê bao đã được đăng ký của

- Trong một Thành phố có thể có hàng trăm trạm thu phát BTS vì vậy nó có thể
phục vụ được hàng chục ngàn thuê bao có thể liên lạc trong cùng một thời điểm .

Thành phố được chia thành nhiều ô hình lục
giác, mỗi ô được đặt một trạm thu phát BTS .
Phát tín hiệu trong mỗi ô

Tín hiệu trong mỗi ô được phát theo một trong hai phương pháp
- Phát đẳng hướng
- Phát có hướng theo góc 120
o

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
13

2.1.5 Các giao diện vô tuyến .
♦ Kênh vật lý và kênh Logic :
Kênh vật lý là kênh tần số dùng để truyền tải thông tin. Ví dụ: Kênh tần số
890MHz là kênh vật lý. Kênh logic là kênh do kênh vật lý chia tách. Trong GSM, một
kênh vật lý được chia ra làm 8 kênh logic.

Một kênh Logic chiếm 1/8 khe thời gian của kênh vật lý.
Kênh vật lý là kênh có tần số xác định, có dải thông 200KHz.
♦ Kênh đàm thoại
Lưu lượng kênh đàm thoại sẽ được truyền đi trên các kênh Logic, mỗi kênh
vật lý có thể hỗ trợ 7 kênh đàm thoại và một kênh điều khiển .

thoại giữ được sự liên lạc với tổng đài.
♦ Khi thuê bao di chuyển giữa các ô ( Cell ):
Khi bạn đứng trong Cell thứ nhất, bạn bật máy và tổng đài thu được tín hiệu trả
lời tự động từ điện thoại của bạn => tổng đài sẽ lưu vị trí của bạn trong Data Base
Khi bạn di chuyển sang một Cell khác, nhờ tín hiệu thu từ kênh quảng bá mà
điện thoại của bạn hiểu rằng tín hiệu thu từ trạm BTS thứ nhất đang yếu dần và có một
tín hiệu thu từ một trạm BTS khác đang mạnh dần lên, đến một thời điểm nhất định,
điện thoại của bạn sẽ tự động phát tín hiệu điều khiển về đài phát để tổng đài ghi lại vị
trí mới của bạn .
Khi có một ai đó cầm máy gọi cho bạn, ban đầu nó sẽ phát đi một yêu cầu kết
nối đến tổng đài, tổng đài sẽ tìm dấu vết thuê bao của bạn trong cơ sở dữ liệu, nếu tìm
thấy nó sẽ cho kết nối đến trạm BTS mà bạn đang đứng để phát tín hiệu tìm thuê bao
của bạn.
Khi tổng đài nhận được tín hiệu trả lời sẵn sàng kết nối ( do máy của bạn phát lại
tự động ) tổng đài sẽ điều khiển các trạm BTS tìm kênh còn rỗi để thiết lập cuộc gọi =>
lúc này máy của bạn mới có rung và chuông.
2.1.7 Thực hiện cuộc goi từ thiết bị di động đến thiết bị di động.
- Thiết bị gửi yêu cầu một kênh báo hiệu.
- BSC sẽ chỉ định kênh báo hiệu.
- Thiết bị gửi yêu cầu thiết lập cuộc gọi cho MSC/VLR. Thao tác đăng ký trạng
thái tích cực cho thiết bị vào VLR, xác thực, mã hóa, nhận dạng thiết bị, gửi số
được gọi cho mạng, kiểm tra thuê bao có đăng ký dịch vụ cấm gọi ra…
+ Nếu hợp lệ MSC/VLR báo cho BSC một kênh đang rỗi.
+ MSC/VLR sẽ phân tích số điện thoại di động bị gọi để tìm ra vị trí đăng ký
gốc trong HLR.
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
16

- HLR phân tích số điện thoại di động để tìm ra MSC/VLR đang phục vụ cho

2.2.2 Các khối và chức năng từng khối.
2.2.2.1 Sơ đồ khối của điện thoại di động.
2.2.2.2. Nguyên lý hoạt động :
Điện thoại di động có 3 khối chính đó là:
- Khối nguồn
- Khối điều khiển
- Khối Thu - Phát tín hiệu
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
18

Chức năng và nguyên lý hoạt động của các khối :
a/ Khối nguồn :
♦ Chức năng :
- Điều khiển tắt mở nguồn
- Chia nguồn thành nhiều mức nguồn khác nhau
- Ổn định nguồn cung cấp cho các tải tiêu thụ
Điện áp V.BAT cấp nguồn trực tiếp vào ba IC đó là IC nguồn, IC công suất phát
và IC rung chuông led . Khi ta bật công tắc nguồn => tác động vào IC nguồn
qua chân
PWR-ON => Mở ra các điện áp khởi động cấp cho khối điều khiển bao gồm :
♦ VKĐ1 ( điện áp khởi động 1 ) 2,8V cấp cho CPU
♦ VKĐ2 - 1,8V cấp cho CPU, Memory và IC mã âm tần
♦ VKĐ3 - 2,8V cấp cho mạch dao động 26MHz
Sau khi được cấp nguồn, khối vi xử lý hoạt động, CPU sẽ trao đổi dữ liệu với
Memory để lấy ra phần mềm điều khiển các hoạt động của máy, trong đó có các lệnh
quay lại điều khiển khối nguồn để mở ra các điện áp cấp cho khối thu phát tín hiệu gọi

b/ Khối điều khiển:
Bao gồm CPU ( Center Processor Unit - Đơn vị xử lý trung tâm ) CPU thực hiện
các chức năng:
- Điều khiển tắt mở nguồn chính, chuyển nguồn giữa chế độ thu và phát
- Điều khiển đồng bộ sự hoạt động giữa các IC
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
20

- Điều khiển khối thu phát sóng.
- Quản lý các chương trình trong bộ nhớ.
- Điều khiển truy cập SIM Card.
- Điều khiển màn hình LCD.
- Xử lý mã quét từ bàn phím.
- Điều khiển sự hoạt động của Camera.
- Đưa ra tín hiệu dung chuông và chiếu sáng đèn Led.
♦ Memory ( Bộ nhớ ) bao gồm:
- ROM ( Read Olly Memory ) đây là bộ nhớ chỉ đọc lưu các chương trình quản
lý thiết bị, quản lý các IC, quản lý số IMEI, nội dung trong ROM do nhà sản xuất nạp
vào trước khi điện thoại được xuất xưởng .
- SDRAM ( Syncho Dynamic Radom Access Memory ) Ram động - là bộ nhớ
lưu tạm các chương trình phục vụ trực tiếp cho quá trình xử lý của CPU.
- FLASH đây là bộ nhớ có tốc độ truy cập nhanh và có dung lượng khá lớn dùng
để nạp các chương trình phần mềm như hệ điều hành và các chương trình ứng dụng
trên điện thoại, khi hoạt động CPU sẽ truy cập vào FLASH để lấy ra phần mềm điều
khiển máy hoạt động .
- Memory Card : Thẻ nhớ dùng cho các điện thoại đời cao để lưu các chương
trình ứng dụng , tập tin ảnh, video, ca nhạc
c/ Khối thu phát tín hiệu:
Khối thu phát tín hiệu bao gồm

khoảng tần số từ 890MHz đến 915MHz => tín hiệu cao tần được đưa qua mạch ghép
hỗ cảm => đưa qua mạch lọc phát => khuếch đại qua tầng tiền khuếch đại => đưa đến
IC khuếch đại công suất khuếch đại rồi đưa qua bộ cảm ứng phát => qua chuyển mạch
Anten => đi ra Anten phát sóng về trạm BTS.
- IC công suất phát được điều khiển thay đổi công suất phát thông qua lệnh APC
ra từ IC cao trung tần.
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
22

- Một phần tín hiệu phát được lấy ra trên bộ cảm ứng phát => hồi tiếp về IC cao
trung tần qua đường DET để giúp mạch APC tự động điều chỉnh công suất phát . APC
( Auto Power Control ).
2.2.3 Hoạt động của điện thoại di động.

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
23 CHƯƠNG 3

KỸ THUẬT MÃ
ĐA TẦN
Bàn phím chuẩn 12 phím
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU
25

Ngày nay để tăng khả năng sử dụng của điện thoại người ta phát triển thêm
một cột nữa cho bàn phím điện thoại chuẩn tạo nên bàn phím ma trận 4x4 như hình. Bàn phím chuẩn 16 phím
3.2 IC nhận DTMF MT8870.
MT8870 là một linh kiện ISO – CMOS bao gồm các mạch lọc và giải mã cho sự ghi
nhận một cặp tone (tần số chuẩn DTMF : Dual Tone Multi Frequency) với đầu ra là mã
4 bit nhị phân. Nó thích hợp cho các ứng dụng ở các thiết bị điều khiển từ xa, hệ thống
điện thoại nhận số, tổng đài nội bộ PABX, hệ thống thẻ tín dụng, máy tính cá nhân.
3.2.1 Sơ đồ chân.
MT8870
1
2 17
18
11
12
13
14
4
7
8
10