Utilizarea Modulului Mtx 65i

CUPRINS

Pagina

Introducere

Capitolul I. Noțiuni generale privind echipamentele utilizate pentru modulul MTX-65i

I.1 Descrierea modulului MTX-65i

I.2 Modemul MTX într-un sistem de comunicare

I.3 Caracteristicii principale și servicii ale MTX-ului

I.3.1 Serviciul de mesaje scurte (SMS)

I.3.2 Apeluri de voce

I.3.3 Protocoale de date

I.3.4 Cartela SIM

Capitolul II. Descrierea mecanică a modulului MTX

II.1 Prezentarea generală a modulului MTX-65i

II.2 Conectorul de alimentare

II.3 Conectorul audio

II.4 Conectorul Mini USB

II.5 Conectorul antenei

II.6 Cititorul de cartele SIM

II.7 Portul principal de conexiune serială RS232

II.8 Portul secundar de conexiune serială RS232 și interfașa extinsă I/O

II.8.1 Conexiunea ASC1 a interfeței secundare RS232

II.8.2 Controlul canalelor de transmisie seriale I2C

II.8.3 Canalul de transmisie SPI pentru MTX-ul 65i

II.8.4 Scopul general I/O

II.8.5 Ceasul de timp real (RTC)

II.9 Antena modulului MTX

Capitolul III. Utilizare modulului MTX-65i

III.1 Pornirea modululu MTX-65i

III.2 Starea de operare a ledului

III.3 Aplicații inserate pentru MTX-ul 65i

Capitolul IV. Realizarea aplicației

Concluzie

Bibliografie

Introducere

În lucrarea de față s-a prezentat descrierea și funcționarea unui modul MTX într-o rețea GSM în cadrul companiei Alien Concept. În cadrul lucrarii s-a prezentat pas cu pas componentele MTX-ului și de asemenea modul de funcționare a acestuia în rețeaua GSM/GPRS.

Alien Concept a luat ființă în anul 2002 prin intermediul domnului economist Horea Vușcan și a unor profesori din cadrul Universitatii din Oradea – Facultatea de Inginerie Electrică și Tehnologia Informației. În prezent firma este prezentă în peste 20 de județe din Romania dar și în afara ei, cu diferite soluții hardware și software

Capitolul I

Noțiuni generale privind echipamentele utilizate pentru modulul MTX-65i

Descrierea modulului MTX-65i

Conform [1] MTX-ul 65i este un comutator terminal GSM/GPRS inteligent care conține tot ceea ce e necesar pentru productivitatea M2M wireless[2], într-o unitate compactă. În conjuncție cu programul JAVA SDK, MTX65I poate găzdui și controla aplicația wireless, minimalizând nevoia de componente în plus. Alternativ acesta poate fi folosit și ca un singur, dar puternic modem GPRS pentru ca are un fascicul TCP/IP intrinsec.

Fig 1.1 Modulul MTX-65i [1]

Din [1] putem deduce că modulul MTX-65i este un terminal autonom dotat cu propriul cititor de cartele SIM, având 3 interfețe conectoare standard, minimalizând nevoia de alte dezvoltări hardware. Acest terminal poate fi folosit ca și un aparat puternic și flexibil în utilizarea variată a aplicațiilor telemetrice și telematice care se bazează pe schimbări de date de la distanță, prin voce, SMS sau fax prin rețeaua de telefonie mobilă GSM [3].

Modulul MTX-65i furnizează o interconexiune de comunicare serială standard RS232, dar de asemenea are și o interconexiune audio care permite conectarea unui receptor analog, acesta având în componența sa și un port UBS care permite legătura cu toate calculatoarele relevante și cu toate pupitrele de comandă dintr-un birou sau spațiu industrial [4].

Din [1] aflăm că MTX-ul 65i poate fi folosit ca să producă o legătura de comunicare pentru o varietate de aplicații wireless, incluzând administrarea de flote și bunuri, vânzarea, monitorizarea securității și alarmelor și multe alte aplicații.

Folosind cele 4 benzi de transmisie 900/1800 MHz și 850/1900 MHz, MTX-ul pote fi folosite peste tot în lume.

Conform [3] MTX-ul este un emițător-receptor radio de mică putere, iar atunci când este pornit el emite nivele scăzute de energie de radiofrecvență (cunoscute și ca unde radio sau frecvențe radio câmpuri).

Modemul MTX-65i într-un sistem de comunicare

În Fig 1.2 rspectiv Fig 1.3 ne sunt ilustrate blocurile principale ale sistemului de comunicare wireless folosid modemul modemul MTX [1]. În Fig 1.2 ne este prezentat sistemul de comunicare când este folosit un micro-controler, de asemenea, ne sunt prezentate principiile de comunicare ale sistemului și interconexiunea dintre modemul wireless și aplicație [1]. În Fig 1.3 ne este prezentat sistemul de comunicare când aplicația JAVA este încorporată în modulul MTX [1].

MS-ul (mobile station) reprezintă modemul wireless și cartela SIM. Modemul wireless, excluzând cartela SIM, este cunoscut ca și ME (mobile equipment) [1].

DTE (Data Terminal Equipment) [5] este o aplicația regulatoare, aceasta putând fi folosită ca gazdă externă sau o aplicație încoporată în interior [1].

DCE (Data Communications Equipment) [5] este interfața de comunicare serială a MS-ului.

Fig 1.2 Principalele blocuri într-un Figura 1.3. Blocuri principale într-un

sistem wireless (micro-controler extern) [1] sistem wireless (aplicație încorporat) [1]

Caracteristici principale și servicii ale MTX-ului

Conform [3] MTX-ul 65i efectuează un set de servicii de telecomunicații (TS) în conformitate cu standardul GSM 2+, ETSI și ITU-T. Serviciile și funcțiile MTX-ului 65i sunt implementate prin utilizarea aplicațiilor personalizate încorporate în dispozitiv, prin comezile AT emise intern sau prin conexiunea serială RS232.

Fig 1.4 Port serial RS232

Serviciu de mesaje scurte (SMS)

Din [1] aflăm că modulul MTX poate susține următoarele servicii SMS:

Trimitere: MO (mobile-originated) cu ambele PDU (protocol data unit) și formatul textului sunt susținute

Primire: MT (mobile-terminated) împreună cu PDU și cu formatul textului sunt susținute

CBM (cell broadcast message): serviciul prin care un mesaj este trimis tuturor abonaților localizați în una sau mai multe celule specifice din rețeaua GSM [7]

Raport de stare al SMS-urilor în funcție de 3GPP

Conform [1], lungimea maximă a unui mesaj text (SMS) este de 160 de litere, folosind codarea pe 7 biți. Modulul MTX poate susține până la 6 mesaje în serie, aceasta conexiune fiind efectuată de aplicația MTX-ului.

Apeluri de voce

Din [3] putem afla că modulul MTX poate primi apelurile de voce MO și MT și poate suporta apeluri de urgență. De asemene sunt accesibile apelurile între mai multe părți, punerea unui apel în așteptare, precum și devierea apelurilor. Unele din aceste caracteristici sunt efectuate în mod specific de operatorul de rețea.

Pentru inter-conectarea audio modemul MTX oferă un echilibru între intrările și ieșirile liniilor analogice. Modemul MTX poate suporta extensiile HR, FR, EFR și AMR [1].

Protocoale de date

Din [1] aflăm că modulul MTX este compatibil cu următoarele protocoale de date:

GPRS (General Packet Radio Service).

Conform [3] GPRS-ul furnizează acces la pachetul radio pentru mobil la Sistemul Global pentru Comunicații Mobile (GSM) și TDMA pentru utilizatori.

Din [7] aflăm că GPRS-ul este un pas important spre avansarea către rețelele de generația a treia (3G), care permit operatorilor de rețea să implementeze o arhitectură de bază bazată pe IP pentru aplicațiile de date, care vor continua sa fie utilizate și extinse pentru serviciile 3G pentru aplicațiile integrate de voce și date. Deși GPRS este o tehnologie numai de date, aceasta ajută la îmbunătățirea capacității de voce GSM.

GPRS suportă rate maxime de date de download de până la 115 kbps, cu viteze medii între 40 și 50 kbps, care este comparabil cu tehnologiile 2.5G [7].

Conform [1] modulul MTX este un terminal care face parte din clasa B și anume poate fi conectat la serviciul GPRS și la serviciul GSM (voce și SMS), dar poate să folosească doar unu sau altul la un moment dat [7]. În timpul serviciului GSM (apel vocal sau SMS-uri), serviciul GPRS este suspendat, iar apoi a reluat în mod automat după ce serviciul GSM (apel vocal sau SMS) a încheiat [1]. În timpul serviciului GPRS, serviciul GSM este suspendat, iar modulul MTX este în stare să primească maxim patru intervale de timp pentru fiecare cadru și să transmită în două intervale de timp pe cadru [1].

CSD (Circuit Switched Data)

Modulul MTX-65i este capabil să stabilească o comunicare CSD la 9,6 kbps și 14,4 kbps prin Internet [1]. Acesta oferă o corectare a erorilor și un control al fluxului de date [8].

O funcție de apel CSD funcționează într-un mod foarte asemănător cu un apel vocal normal din rețeaua GSM. Între telefon și stația de bază este alocat un singur interval de timp [8].

Cartela SIM

MTX-65i alimentează o cartelă SIM externă printr-un acumulator SIM integrat [1].

Există trei tensiuni de operare pentru cartelele SIM și anume 5V, 3V și 1,8V [9]. Conform [1] modulul MTX acceptă cartelele SIM care folosesc 3V și 1,8V, cele care funcționează pe 5V fiind neacceptată [1].

Fig 1.5 Introducerea cartelei SIM [1]

CAPITOLUL II

DESCRIEREA MECANICĂ A MODULULUI MTX

Prezentare generală a modulului MTX-65i

În Fig 2.1 respectiv Fig 2.2 conform [1] ne este prezentat designul mecanic al modulului împreună cu poziția diferiților connectori și orificiile de montare.

Modulul MTX-ul este format din plastic durabil PC/ABS și este alcătuit din următoarele componente: un conector audio, un conector de alimentare, un conector mini USB, un conector antenă FME, două porturi seriale RS232, un cititor de cartele SIM și un indicator LED [1].

Fig 2.1 MTX 65I. Modul MTX privit din partea dreaptă [1]

Fig 2.2. MTX 65i. Modul MTX privit din partea stângă [1]

Conector de alimentare

Conform [1] ne este prezentat modulul MTX având un conector RJ12 cu 6 canale folosit la alimentarea și controlarea energiei D.C. către modem.

Fig 2.3 Pinii de alimentare ai MTX-ului [1]

Pentru alimentarea modulului MTX este preferabil să se utilizeze un cablu de înaltă calitate, cu rezistență scăzută [1]. Atunci când aparatul este alimentat de la o baterie sau o sursă înaltă de curent, trebuie conectată o siguranță de 1,25A pe aceiași linie cu sursă pozitivă, aceasta protejând cablul de energie și modemul.

Fig 2.4 Mufa de alimentarea a modulului MTX

Tensiunea de alimentare, VCC, necesară modemului ca să funcționeze trebuie să fie cuprinsă între 6V și 32V D.C. [1]. În cazul în care modulul MTX a rămas fără alimentare, acesta va porni automat de îndată ce va primi din nou tensiune de la furnizorul de rețea.

Conectorul audio

MTX-ul 65i are în componența sa un conector RJ cu 6 canale 4 poli, așa cum este prezentat în Fig 2.5, care permite receptorului de la telefon să fie conectat la modem, permițând accesul semnalului la microfon și la difuzorul telefonului [1]. Conectorul mai poate fi folosit pentru a acționa un alt sub sistem audio sau alt aparat analog. De asemenea interfața audio oferă o intrare analogică pentru un microfon și o ieșire analogică pentru o cască [1].

Fig 2.5 Pinii MTX-ului de la conectorul audio [1]

Conectorul Mini USB

Conform [1] modulul MTX-65i dispune de o interfață USB 2.0 având o viteză maximă 12 Mbit/s. Interfața USB este în primul rând destinată utilizării în calitate de comandă, iar în al doilea rând ca o interfață de date și pentru descărcări firmware [1].

Portul USB are diferite funcții, în funcție de utilizarea Java sau nu [1]. Sub Java, liniile pot fi utilizate în scopuri de depanare. Dacă Java nu este utilizat, interfața USB este disponibilă ca o comandă și interfață de date și pentru descărcări firmware [1].

Fig 2.6 Conector mini USB [1]

Tensiunea pinilor USB-ului poate varia de la 4,75V la 5,25V și intensitatea este de 100mA pentru USB 2.0 [10].

Conectorul antenei

Modulul MTX dispune de un conector pentru antenă care permite transmiterea de semnale a frecvențelor radio (RF) dintre modul și antena externă [3]. Modulul MTX este dotat cu o mufă jack coaxială tată FME de 50 Ω [1].

Fig 2.7 Conector antenă [3]

Antena externă trebuie sa fie portivită perfect pentru a atinge performanțe înalte în ceea ce privește radierea de energie, consumul de energie, acuratețe modulară și suprimare armonică [1].

Cititorul de cartele SIM

Terminalure analogică pentru o cască [1].

Fig 2.5 Pinii MTX-ului de la conectorul audio [1]

Conectorul Mini USB

Conform [1] modulul MTX-65i dispune de o interfață USB 2.0 având o viteză maximă 12 Mbit/s. Interfața USB este în primul rând destinată utilizării în calitate de comandă, iar în al doilea rând ca o interfață de date și pentru descărcări firmware [1].

Portul USB are diferite funcții, în funcție de utilizarea Java sau nu [1]. Sub Java, liniile pot fi utilizate în scopuri de depanare. Dacă Java nu este utilizat, interfața USB este disponibilă ca o comandă și interfață de date și pentru descărcări firmware [1].

Fig 2.6 Conector mini USB [1]

Tensiunea pinilor USB-ului poate varia de la 4,75V la 5,25V și intensitatea este de 100mA pentru USB 2.0 [10].

Conectorul antenei

Modulul MTX dispune de un conector pentru antenă care permite transmiterea de semnale a frecvențelor radio (RF) dintre modul și antena externă [3]. Modulul MTX este dotat cu o mufă jack coaxială tată FME de 50 Ω [1].

Fig 2.7 Conector antenă [3]

Antena externă trebuie sa fie portivită perfect pentru a atinge performanțe înalte în ceea ce privește radierea de energie, consumul de energie, acuratețe modulară și suprimare armonică [1].

Cititorul de cartele SIM

Terminalul MTX-65i este dotat cu un cititor de cartele SIM conceput pentru cartele SIM de 1,8 V și 3V [1].

Pentru a introduce sau a scoate cartela SIM este nevoie să îndepărtăm capacul care protejează cartela,vezi Fig 2.8, iar după aceea trebuie să împingem soclul cartelei puțin în sus, după care putem introduce sau scoate cartela SIM cu ușurință, cum ne este prezentat în Fig 2.9.

Fig 2.8 Deschiderea capacului de la SIM a modulului MTX [1]

Fig 2.9 Introducerea sau scoaterea cartela SIM [1]

După introducerea cartelei SIM în slot, se lasă capacul soclului în jos și se trage puțin în jos, cartela SIM trebuie să rămână fixă și să facă contact cu pini, după aceea se va monta la loc capacul modulului MTX.

Conform [1], scoaterea sau introducerea cartelei SIM în timpul folosirii, necesită reinițializarea programului, de aceea, după reintroducerea cartelei SIM este necesară repornirea terminalului MTX-65i. Întreaga funcționare a MTX-ului 65i se bazează pe introducerea cartelei SIM [3]. Unele funcții ale MTX-ului pot fi pierdute dacă se încearcă folosirea terminalului de control fără cartela SIM [1].

Portul principal de conexiune serială RS232

Modulul MTX-65i suportă o interfață standard serială RS232 cu 9 pini, așa cum ne este prezentat și în Fig 2.10 [1].

Fig 2.10 Port serial RS232 [1]

Din [1] aflăm că modulul MTX-65i este conceput pentru a fi folosit ca și DCE (Data Communications Equipment) bazat pe condițiile pentru conexiuni DCE-DTE, acesta comunicând cu aplicația clientului DTE (Data Terminal Equipment), folosind următoarele semnale:

Portul TxD – Aplicația trimite datele la TXD din terminalul MTX

Portul RxD – Aplicația primește date de la RXD a terminalului MTX

Fig 2.11 Legăturile minim necesare pentru RS-232 [11]

Conform [11], conexiunea RS232 este implementată ca un transmițător asincron serial și ca un receptor. Acesta este configurat pentru date de 8 biți, fără paritate, un bit folosindu-se pentru oprire și poate fi operat la rate fixe de biți începând de la 300bps până la 460800bps [1].

În plus semnalele modemului de control DTR (Data Terminal Ready), DSR(Data Set Ready), DCD(Data Carrier Detect) și RI (Ring Indicator) sunt disponibile [11]. Semnalul Ring Indicator poate fi folosit pentru a indica telefonului mobil un apel sau un URC (Unsolicited Result Code) că este primit [1].

Caracteristicile electrice ale semnalelor succesive ale portului sunt afișate în tabelul mai jos:

Tabel 2.1 [1]

Din [1] aflăm câteva caracteristici ale portului serial RS232:

Incluzând liniile de date TXD0 și RXD0, liniile de status RTS0 și CTS0 conțin în plus și liniile de control ale modemului, acestea fiind DTR0, DSR0,DCD0 și RI0.

ASC0 este conceput în principal pentru a controla apelurile voce, pentru a transfera CSD, pentru fax și datele GPRS și pentru a controla dispozitivul GSM

Capacitatea totală a comunicațiilor multiple permite conexiunilor să fie împarțite în trei canale virtuale, serviciile CSD și fax fiind disponibile doar pe primul canal logic. Când conexiunile ASC0 funcționează în modul comunicațiilor multiple, ASC1 nu poate fi folosit.

Semnalul DTR0 va fi transmis doar o dată pe secundă de la microcontrolerul integrat în modulul MTX

Semnalul RI0 servește la indicarea apelurilor primite și a altor tipuri de URC-uri (Unsolicited Result Code). De asemenea poate fi folosit și pentru a trimite pulsuri aplicației gazdă, de exemplu pentru a porni aplicația din modul de salvare a energiei în care se află.

ASC0 poate fi operat la variație fixă pe biți de la 300bps la 460800bps.

Portul secundar de conexiune serială RS232 și interfața extinsă I/O :

Din [1] aflăm că MTX-ul 65I dispune de o a doua conexiune RS232 pe o consolă cu 15 pini a conectorului de densitate înaltă împreună cu canalele de transmisie I2C și VTRC. MTX-ul 65I alimentează o variație de configurații I/O plus canalele de transmisie SPI (Serial Peripheral Interface).

Fig 2.12 Port serial secundar RS232 și interfață extinsă I/O [1]

În tabelul 2.2 este prezentată numerotarea fiecarui pin și semnificația acestuia:

Tabel 2.2 [1]

În tabelul 2.3 sunt descriși pinii portului serial secundar RS232:

Tabel 2.3 [1]

Conexiunea ASC1 a interfeței secundare seriale RS232

Conexiunea ASC1 este disponibilă ca și un circuit dezechilibrat de 2 canale, conexiunea ASC1 asincronă a modemului este conformă cu standardul ITU-T protocolului de telecomunicatii DCE [12].

În tabelul 2.4 ne sunt descrise funcțiile pinilor conexiunii ASC1 a interfeței seriale secundare RS232:

Tabel 2.4 [1]

Caracteristici ale conexiunii secundare seriale RS232:

Include doar liniile de date TD1 și RD1 și alimentează doar fluxul de control al software-ului XON/XOFF [1]

La ASC1 linia RI nu este disponibilă [3]

Este configurat pentru 8 biți de date, fără paritate, 1 sau 2 biți fiind de oprire [12]

ASC1 poate fi operat la rate fixe pe biți de la 300bps la 460800 bps [12]

Controlul canalelor de transmisie seriale I2C:

I2C este un canal de transmisie serială de date pe 8 biți orientat pe categorii de biți de până la 400kbps în modul rapid [13]. Este conceput din 2 linii, linia de date seriale I2CDAT și linia serială pentru ceas I2CCLK. Modulul MTX 65I acționând ca un singur dispozitiv de comandă.

Fiecare dispozitiv conectat la canalele de transmisie pot fi accesate printr-o adresă unică de 7 biți, existând întotdeauna o relație simplă gen master / slave [13]. Modulul funcționează ca un transmițător-comandant sau ca un receptor-comandant. Aplicația consumatorului transmite sau primește date doar la cererea modulului.

În [3] se arată că fiecare dispozitiv conectat la magistrală este adresabil software-ului de o adresă unică de 7 biți și existând relații simple master/slave în orice moment. Modulul funcționează ca master-transmițător sau ca master-receptor, aplicația client transmițând sau primind date doar la cererea modulului.

Conform [1], când canalul de comunicații I2C este activat cele două linii, I2CCLK și I2DAT, sunt blocate pentru a fi folosite ca și linii SPI. Vice versa, activarea SPI-ului blochează ambele linii pentru I2C.

Conexiunea I2C este alimentată cu energie de la o sursă de alimentare VEXT internă, așa că conexiunea I2C va fi oprită adecvat când modulul intră în stadiul de oprire [1].

Fig 2.13 Alimentarea circuitului I2C [1]

Canalul de transmisie SPI pentru MTX-ul 65I

Conform [1], SPI (Serial Peripheral Interface) este o interfață serială sincronă care controlează și transferă date între modulul MTX și aplicația conectată. Doar o singură cerere poate fi conectată la modulul SPI, conexiunea suportând transmisii de până la 6,5 Mbit/s [1] .

Interfața SPI conține patru linii, dintre care două linii sunt pentru date SPIDI/SPIDO, o linie este pentru ceas SPICLK și ultima linie este pentru cipul SPICS [1].

Modulul MTX-65i acționează ca un singur dispozitiv de comandă și ori de câte ori consola SPICS este într-o stare redusă, căile de transmisie SPI sunt activate și datele pot fi transferate de la modul și invers [1]. Interfața SPI folosește două linii independente: pentru primirea datelor (SPIDI) și pentru trimiterea datelor (SPIDO) [1].

Fig 2.14 Canalele de transmisie dintre modulul MTX și Aplicație [1]

Conform [1] calea de transmisie SPI este activă, iar cele două linii I2CCLK și I2DAT sunt blocate pentru a fi folosite ca și linii I2C. În general, SPI alimentează patru moduri de operare. Aceste moduri de operare sunt diferite în ceea ce privește etapa în care se află ceasul și polaritatea acestuia.

În Fig 2.15 ne sunt descrise caracteristicile celor patru moduri SPI. Modurile SPI 0 și 3 fiind cele mai des folosite.

Fig 2.15 Caracteristicile modurilor SPI [1]

Din [1] descoperim că conexiunea SPI este disponibilă doar dacă consola 7 și 8 a conexiunii conectorului I/O nu este folosită ca și conexiune I2C.

În tabelul 2.4 ne sunt descriți pini modului de transmisie SPI.

Tabel 2.4 [1]

Scopul general I/O

Modulul MTX-65i asigură o consolă 4 GPIO (General-purpose input/output) a conexiunii conectorului I/O [14]. Fiecare linie GPIO este protejată conform ESD (Electrostatic Discharge) și este adăugat un rezistor în serie de 100 Ω [14]. Astfel sunt evitate scurtcircuite, dar este mai ales important în prima etapă a dezvoltării când aplicația JAVA nu este încă complet implementată. Direcția semnalului (puls/impuls) care aparține liniilor GPIO poate fi selectată prin comenzi AT.

Fig 2.16 Circuit GPIO [14]

Conform [14], când modulul MTX pornește, toți pinii GPIO sunt setați pe poziția de înaltă impedanță după ințializare, deci aceștia sunt conectați în interior printr-un rezistor de reducere. Toate I/O cu scop general pot fi programabile de către consumator.

GPIO este poate fi programabil pentru următoarele caracteristici:

Pentru puls și impuls [14]

Nivelul de precizie sau precizia transmisiei [14]

Curentul debitat sau comanda directă [14]

Polaritate (inversiunea) [14]

Ceasul de timp real (RTC)

Modulul MTX 65i are inclus un ceas de timp real (RTC) care furnizează secundele, minutele, orele, ziua, luna și anul [14]. RTC-ul este folosit pentru a menține păstrarea timpului în mod corect și pentru a permite marcarea mesajelor cu ora exactă [15].

Conform [14] RTC este acționat de semnalul VRTC existent la pinul 5 al conectorului de alimentare. Consumatorul trebuie să conecteze aceast pin la o sursă de energie externă, precum o baterie sau un condensator de mare putere pentru a produce energie de rezervă pentru a menține RTC-ul [15].

De exemplu dacă este folosit un condensator de 300mF RTC-ul poate menține cel puțin 12 ore [14].

Din [14] descoperim că ceasul de timp real intern a MTX-ului este aprovizionat de la un regulator de tensiune separat în regulatorul analog, care este de asemenea activ când MTX-ul este în etapa de oprire. Acesta este prevăzut cu o funcție de alarmă care permite MTX-ului să revină în modul așteptare fără să se conecteze la rețeaua GSM [1]. Mai mult, pinul VDDLP a regulatorului de energie poate fi folosit ca să sprijine RTC-ul de la un condensator sau o baterie. Condensatorul este încarcat de linia BAT+ a TC-ului [14]. În cazul în care tensiunea de alimentare de la BAT+ este deconectată, RTC poate fi alimentat de condensator. Mărimea condensatorului determină durata de memorare a datelor atunci când nu se aplică nici o tensiune la MTX-ul 65i [14].

De exemplu: cu cât este condensatorul mai mare, cu atât MTX-ul va memora mai mult ora și data. Un rezistor înseriat de 1 kΩ plasat pe placă langă VDDLP limitează încărcarea de curent a unui condensator sau a unei baterii, vezi Fig 2.17.

Fig 2.17 [1] Alimentarea RTC-ului

Antena modulului MTX

Conform [1], antena este componenta din sistem care menține legătura radio dintre rețea și modul. Antena are rolul de a primi și a transmite energie electromagnetică, iar eficiența acesteia depinde de următoarele caracteristici:

Tipul de antenă: antenă circulară sau direcțională [1]

Amplasarea antenei: antena trebuie amplasată departe de orice aparat electronic și de oricare altă antenă. Distanța minimă recomandată față de celalalte antene care funcționează pe o frecvență radio asemanatoare, trebuie sa fie de cel puțin 50cm. Energia de vârf a transmisiei modemului poate ajunge la 2W [1]

Interfețe de comunicare aflate în vecinătatea zonei de operare a antenei [1]

Antena MTX-ului poate folosi următoarele benzi de frecvență: GSM 850/900 MHz și GSM 1800/1900 MHz [16].

Fig 2.18 Antena modulului MTX

Conform [16] pentru antenă este nevoie să folosim un cablu cu o impedanță de mică pierdere de 50Ω și un conector de înaltă calitate de 50Ω (frecvența putând varia până la 2GHz) pentru a evita pierderi RF. Pentru ca antena să aibă o eficiență cât mai bună este necesar un cablu cât mai scurt. Rata voltajului undei de staționare poate depinde de eficacitatea antenei, cablului și conectorilor. În plus, dacă se folosește un transformator între cablul antenei și conectorul acesteia, este foarte important ca acesl cablu să fie de înaltă calitate și să aibă pierderi mici. Folosirea cablurilor de prelungire, conectorilor și adaptorilor reduce din performanțele antenei și cauzează pierderi de energie [1].

Fig 2.19 Conectarea antenei în modulul MTX [16]

Posibilele interferențe de comunicare ale MTX-ului care pot include urmatoarele cauze:

Sunete: pot fi cauzate de aparate electronice și transmițătoare radio [1]

Pierderea liniilor apare atunci când puterea semnalului primit descrește încet în proporție cu distanța de la transmițător [1]

Ecranarea este o formă de atenuare a semanelelor radio din mediu cauzate de dealuri, clădiri, pomi sau chiar mașini. Acestea pot fi o probemă aparte în interiorul clădirilor mai ales dacă pereții sunt groși și din beton [1]

Atenuarea semnalelor sosite pe mai multe căi înseamnă o creștere sau descreștere bruscă a puterii semnalului. Aceasta este rezultatul interferențelor cauzat când semnalul direct și indirect ajung la antenă în același timp. Suprafețe precum clădiri, străzi, vehicule, etc pot reflecta semnale [1]

Remiterea apare când vă mutați de la un mobil la altul în rețeaua GSM. Apelul aplicației de mobil este transferat de la o celula la alta. Remiterea poate interfera, pentru scurt timp, cu comunicațiile și poate produce o întârziere sau mai rău o întrerupere [1]

CAPITOLUL III

UTILIZAREA MODULULUI MTX 65 I

Pornirea modemului MTX-65i

Confrom [1], modulul MTX-65I pornește atunci când primește energie și este pe deplin operațional după 4 secunde. Logare la o rețea poate dura mai mult decât acest lucru și este în afara controlului a modemului.

Din [1] aflăm că modulul MTX-65i permite unei aplicații să repornească automat modulul după ce acesta s-a oprit. Modulul MTX nu are nevoie de aprinderea din exterior pentru a se porni, acesta va pornit ori de câte ori i se furnizează energie. Singura modalitate de a opri MTX-ul este prin scoaterea mufei de alimentare.

Starea de operare a ledului

Conform [1] funcționarea modulului GPRS este marcată de ledul martor, poziționat deasupra capacului modulului.

Fig 3.1. Led indicator

În continuare sunt descrise codurile de la LED- ul indicator al MTX-ului:

– LED-ul stins indică faptul că modulul MTX nu este alimentat sau este defect [1].

– Serviciile MTX-ului sunt limitate, cartela SIM nu este introdusă, MTX-ul caută rețeaua GSM sau este în curs de conectare la rețea [1].

– MTX-ul se află în Modul așteptare, a găsit rețeaua GSM și are semnal, dar nu transmite date pentru că nu este conectat la GPRS [1]

-MTX-ul a găsit rețeaua GSM are semnal și este conectat la GPRS [1]

-comunicația GPRS este activă și modulul MTX transmite date [1].

– MTX-ul indică o defecțiune [1].

Aplicații inserate pentru MTX-ul 65i

Conform [14], MTX-ul 65i poate încorpora o aplicație internă scrisă în limbajul popular JAVA. Tehnologia JAVA și câteva conexiuni periferice ale modulului permit integrarea aplicației cu ușurință cereri utilizatorilor.

În acest fel, aplicația clientului poate fi redusă, pentru ca toate resursele MTX-ului : microcontrolerul, memoria FLASH și RAM și orice fel de I/O și canale de transmisie periferice, să permită consumatorului să le folosească [14].

Această soluție reduce inteligența externă și toate costurile atribuite acesteia, de asemenea, reduce spațiul și energia consumată.

Conform [1], modulul MTX are în componența sa următoarele specificații: un atmel ARM Core, o memorie RAM de 400 KB și o memorie flash de 1,7 MB. De asemenea modulul MTX are îmbunătățit modul de reducere a energiei, având o securitate bună la transmiterea datelor prin HTTPS, SSL, și PKI

Fig 3.2 Specificațiile modulului MTX [1]

CAPITOLUL IV

Realizarea aplicației

Fig 4.1

Fig 4.2 Interfață de semnalizare și comandă a modulului MTX-65i

În cadrul lucrării de licență a trebuit să se realizeze…………. . Astfel s-a realizat un circuit, vezi figura 4.2, care este alcătuită din:

2 butoane;

2 leduri- unul de culoare verde iar celălalt de culoare roșie

2 rezistente de cate 3,1 Ω.

În continuare voi descrie modul de funcționare a aplicației:

La pornirea MTX-ului, respectiv a aplicației este nevoie să selectăm portul USB în care se introduce cablul serial RS 232. Selectarea portului se realizează din casuța de comanda ” Com port ”, unde ne sunt afișate toate porturile care sunt libere și le putem utiliza.

Fig 4.3 Funcția de selectare a unui port serial

După conectarea MTX-ului la rețea vom primi pe telefonul mobil un SMS (mesaj text) cu textul ” THE MTX STARTED ”.

Fig 4.4. Mesaj de confirmare a puneri în funcțiune a modulului MTX primit pe telefonul mobil

La apăsarea primului buton, se va aprinde primul led de coloare verde și vom primi pe telefonul mobil un SMS (mesaj text) cu textul ” Led verde aprins. Buton 1 apăsat ”, iar în fereastra aplicației de pe calculator va apărea mesajul ”Led Verde Aprins”.

Fig 4.5 Mesajul primit în fereasta aplicației la apasarea butonului 1

Fig 4.6 Mesaj primit pe telefonul mobil la apăsarea butonului 1

La apăsarea celui de al doilea buton se va aprinde al doilea led având culoarea roșie și vom primi un SMS (mesaj text) pe telefonul mobil cu textul ” Led roșu aprins. Buton 2 apăsat”, iar în fereastra aplicației de pe calculator va apărea mesajul ”Led Roșu Aprins” .

Fig 4.7 Mesaj primit în fereasta aplicației de pe calculator la apasarea butonului 2

Fig 4.8 Mesaj primit pe telefonul mobil la apăsarea butonului 2

Pentru a stinge primul led al plăcii, va trebui să apăsăm primul buton și pe telefonul mobil vom primi un SMS (mesaj cu text) ” Led verde stins. Buton 1 apăsat”, iar în fereastra aplicației de pe calculator va apărea mesajul ”Led Verde Stins”.

Fig 4.9 Mesaj primit în fereasta aplicației de pe calculator la apasarea primului buton

Fig 4.10 Mesaj primit pe telefonul mobil la apăsarea primului buton

Pentru a stinge cel de-al doilea led al plăcii trebuie apăsat al doilea buton, iar în fereastra aplicației de pe calculator va apărea mesajul ”Led Roșu Stins”, după care vom primi un mesaj pe telefon mobil cu textul ” Led roșu stins. Buton 2 apăsat”.

Fig 4.11 Mesaj primit în fereastra aplicației de pe calculator la apăsarea butonului 2

Fig 4.12 Mesaj primit pe telefonul mobil la apăsarea butonului 2

Mai există o modalitatea să aprindem unul din cele două leduri aflate pe placă. Pentru a putea aprinde primul led, este nevoie sa trimitem un SMS MTX-ului cu mesajul ”1 on”, iar în fereastra aplicației de pe calculator va fi afișat mesajul ”1 on”.

Fig 4.13 Mesaj primit de pe telefonul mobil în fereastra aplicației de pe calculator pentru aprinderea primului ledului

Fig 4.14 Mesaj trimis către modulul MTX pentru aprinderea ledului verde

Pentru aprinderea cel de al doilea led trebuie trimis un SMS cu mesajul ”2 on ”, iar în fereastra aplicației de pe calculator va apărea mesajul ”2 on”.

Fig 4.15 Mesaj primit de pe telefonul mobil în fereastra aplicației de pe calculator pentru aprinderea ledului 2

Fig 2.16 Mesaj trimis către modulul MTX pentru aprinderea ledului roșu

Pentru a stinge primul led trebuie sa trimitem un SMS MTX-ului cu mesajul ”1 off ”, iar în fereastra aplicației de pe calculator va fi afișat mesajul ”1 off”.

Fig 4.17 Mesaj primit de pe telefonul mobil în fereastra aplicației de pe calculator pentru stingerea ledului 1

Fig 4.18 Mesaj trimis către modulul MTX pentru stingerea ledului verde

Pentru a stinge cel de al doilea led trebuie sa trimitem un SMS MTX-ului cu mesajul ”2 off ”, iar în fereastra aplicației de pe calculator va fi afisat mesajul ”2 off ”.

Fig 4.19 Mesaj primit de pe telefonul mobil în fereastra aplicației de pe calculator pentru stingerea ledului 2

Fig 4.20 Mesaj trimis către modulul MTX pentru stingerea ledului roșu

Din aplicația noastră de pe calculator putem trimitem SMS-uri de maxim 180 de caractere oricărui număr de telefon dorim. Pentru a trimite mesajul este nevoie să introducem numărul de telefon în casuța de dialog ” Phone: ”. După introducerea numărului de telefon în casuța de dialog ” Message: ” vom adauga mesajul ce dorim să îl trimitem destinatarului. Iar pentru a trimite mesajul este nevoie să apăsam butonul ” Send”.

Fig 4.21 Trimiterea unui mesaj din aplicația de pe calculator

După ce mesajul a fost trimis va apărea o casuță de dialog prin care suntem informați că mesajul a fost trimis.

Fig 4.22 Căsuță de dialog a raportului de livrare a mesajului

Fig 4.23 Diagrama logică a programului

Programul cu care a fost programat MTX-ul s-a realizat cu NetBeans cu limbaj de programare java, iar aplicația desktop a fost realizată cu Visual Studio Expres cu limbaj c#.

public void port_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)

{

SerialPort sp = (SerialPort)sender;

Thread.Sleep(500);

String indata = sp.ReadExisting();

if (indata.Length != 0)

{

mesajCitit = mesajCitit + indata;

interpretData(mesajCitit);

}

}

String from = "";

String when = "";

String mesaj = "";

int ledVerde=-1, ledRosu=-1;

//interpret data / qr code tab1

void interpretData(String data)

{

String mesaj2 = data;

try

{

if (mesaj2.IndexOf("GPIO 1 = 0") >= 0)

{

ledVerde++;

if (ledVerde%2==0)

MesajPtLog = "Led Verde Aprins";

else

MesajPtLog = "Led Verde Stins";

}

//MesajPtLog = "GPIO 1 = 0 – Apasat";

//if (mesaj2.IndexOf("GPIO 1 = 1") >= 0)

//MesajPtLog = "GPIO 1 = 1 – Liber";

if (mesaj2.IndexOf("GPIO 3 = 0") >= 0)

{

ledRosu++;

if (ledRosu % 2 == 0)

MesajPtLog = "Led Rosu Aprins";

else

MesajPtLog = "Led Rosu Stins";

}

//MesajPtLog = "GPIO 3 = 0 – Apasat";

//if (mesaj2.IndexOf("GPIO 3 = 1") >= 0)

//MesajPtLog = "GPIO 3 = 1 – Liber";

mesajCitit = "";

String[] hashCitit = mesaj2.Split('-');//trebuie split-uit

from = hashCitit[1];

when = hashCitit[3];

mesaj = hashCitit[5];

MesajPtLog = "SMS";

}

Concluzii

Având dimensiuni reduse și o greutate mică, MTX-ul ocupă un spațiu redus, astfel încât poate fi așezat în diferite locuri. MTX-ul dispune de conectori standard cum ar fi: RJ 12, USB, FME, D-Sub. De asemenea MTX-ul dispune de porturi seriale RS232, I2C, SPI și dispune de intrari/ieșiri suplimentre.

Fiind un modul GSM/GPRS MTX-ul poate folosi serviciul 3G atât pentru transmiterea sau primirea de date cât și pentru trimiterea sau recepționarea de SMS-uri. De asemenea dispune de o interfață audio cu ajutorul careia poate realiza convorbiri telefonice. Modulul este compatibil cu limbajul de programare Java, acesta fiind foarte ușor de programat.

Modulul MTX este un modem de foarte bună calitate având și un preț accesibil.

Aplicația realizată poate fi dezvoltată în multe domenii cum ar fi:

Exemplu: deschiderea abuziva a ușii unui automat care eliberează tichete de parcare. Atunci când ușa automatului este deschisă necorespunzator MTX-ul trimite un SMS firmei de pază înștiințândui că automatul a fost spart.

Bibliografie

[1] MTX-65i Terminal User Manual V1.1

[2] http://www.m2mwireless.com/

[3] MTX-Tunnel-v8 [2]

[4] http://www.lammertbies.nl/comm/info/RS-232-usb.html

[5] Mike Nelson, RS-232 Communications Revsion 1.00, App. Note Number 1003, Iunie 1997, http://www.waterlog.com/media/pdfs/RS-232-Communications-Ap-note-1003-v1-0.pdf

[6] http://www.etsi.org/deliver/etsi_gts/11/1111/05.03.00_60/gsmts_1111v050300p.pdf

[7] http://www.tutorialspoint.com/gprs/gprs_quick_guide.htm GPRS [3]

[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Circuit_Switched_Data

[9] http://en.wikipedia.org/wiki/Subscriber_identity_module

[10] http://www.usbpinout.net/

[11] http://www.meo.etc.upt.ro/materii/cursuri/ISMT/11.pdf RS232

[12] http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/application_note/CD00105092.pdf

[13] ftp://ftp.matrix.es/MTX-Terminals/MTX-3G-JAVA/Datasheets/DS1337S+.pdf I2C [5]

[14] ftp://ftp.matrix.es/MTX-Terminals/MTX-3G-JAVA/MTX-3G-JAVA%20Manual%20v1.0.pdf [6]

[15] Enabling Timekeeping Function and Prolonging Battery Life in Low Power Systems, NXP Semiconductors, 2011, http://www.digikey.com/en/articles/techzone/2011/dec/enabling-timekeeping-function-and-prolonging-battery-life-in-low-power-systems

[16]ftp://ftp.matrixelectronica.eu/MTX-Terminals/Obsolete_models/MTX-65+G/MTX-65+G%20Quick%20Start%20Guide%20V2-0.pdf

Bibliografie

[1] MTX-65i Terminal User Manual V1.1

[2] http://www.m2mwireless.com/

[3] MTX-Tunnel-v8 [2]

[4] http://www.lammertbies.nl/comm/info/RS-232-usb.html

[5] Mike Nelson, RS-232 Communications Revsion 1.00, App. Note Number 1003, Iunie 1997, http://www.waterlog.com/media/pdfs/RS-232-Communications-Ap-note-1003-v1-0.pdf

[6] http://www.etsi.org/deliver/etsi_gts/11/1111/05.03.00_60/gsmts_1111v050300p.pdf

[7] http://www.tutorialspoint.com/gprs/gprs_quick_guide.htm GPRS [3]

[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Circuit_Switched_Data

[9] http://en.wikipedia.org/wiki/Subscriber_identity_module

[10] http://www.usbpinout.net/

[11] http://www.meo.etc.upt.ro/materii/cursuri/ISMT/11.pdf RS232

[12] http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/application_note/CD00105092.pdf

[13] ftp://ftp.matrix.es/MTX-Terminals/MTX-3G-JAVA/Datasheets/DS1337S+.pdf I2C [5]

[14] ftp://ftp.matrix.es/MTX-Terminals/MTX-3G-JAVA/MTX-3G-JAVA%20Manual%20v1.0.pdf [6]

[15] Enabling Timekeeping Function and Prolonging Battery Life in Low Power Systems, NXP Semiconductors, 2011, http://www.digikey.com/en/articles/techzone/2011/dec/enabling-timekeeping-function-and-prolonging-battery-life-in-low-power-systems

[16]ftp://ftp.matrixelectronica.eu/MTX-Terminals/Obsolete_models/MTX-65+G/MTX-65+G%20Quick%20Start%20Guide%20V2-0.pdf