PROGRAMUL DE STUDIU: REȚELE ȘI SOFTWARE DE TELECOMUNICAȚII FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: CU FRECVENȚĂ UTILIZAREA UNUI MODEM GPRS PENTRU TRANSMITEREA -… [631771]

UNIVERSITATEA DIN ORADEA
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ
ȘI TEHNOLOGIA INFORMAȚIEI
PROGRAMUL DE STUDIU: REȚELE ȘI SOFTWARE DE
TELECOMUNICAȚII
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: CU FRECVENȚĂ

UTILIZAREA UNUI MODEM
GPRS PENTRU
TRANSMITEREA –
RECEPȚIONAREA MESAJELOR
SMS

PROFESOR COORDONATOR
PROF. DR. ING. TRIP DANIEL

ABSOLVENT: [anonimizat]
2014

2
CUPRINS
Pagina
Introducere …………………………………………………………………………………….. ………………………… 3
Capito lul I. Noțiuni generale privind echipamentele utilizate pentru modulul MTX -65i …….. 4
I.1 Descrierea modulului MTX -65i …………………………………… …………………………….. .. 4
I.2 Modemul MTX într -un sistem de comunicare ……….. ………… …………………….. …….. .5
I.3 Caracteristicii principale și servicii ale MTX -ului ………………… …………………. …….. 5
I.3.1 Serviciul de mesaje scurte (SMS) ……………………….. ……………… ……………………..6
I.3.2 Apeluri de voce …………………………… ………… ……………………. ………… ……………… ..6
I.3.3 Protocoale de date …………………………….. …………………… …………….. ………. ……….. 6
I.3.4 Cartela SIM ………………………………………………………. ……………….. ………. …………. 7
Capitolul II. Descrierea me canică a modulului MTX ………………………….. ………………. ………… 8
II.1 Prezentarea generală a modulului MTX -65i ………………….. …………………. ……… ….8
II.2 Conectorul de alimentare …………………………. ………………… ……… ……………… ……. 9
II.3 Conectorul audio ……………………………………………………. ……………… ……….. ……… 10
II.4 Conectorul Mini USB ………………………………………… ………………….. ………… …….. 10
II.5 Conectorul antenei …………………………………………………… …………………………. ….. 11
II.6 Cititorul de cartele SIM ……………………………………………. …………………………. ….. 11
II.7 Portul principal de conexiune serială RS232 ……………….. …………………………. ….. 12
II.8 Portul secundar de conexiune serială RS232 și interfașa extinsă I/O ………….. ….. 14
II.8.1 Conexiu nea ASC1 a interfeței secundare RS232 ……………… ………… …. 16
II.8.2 Controlul canalelor de transmisie seriale I2C ……………………………… …. 17
II.8.3 Canalul de transmisie SPI pentru MTX -ul 65i ………………………….. …….18
II.8.4 Scopul general I/O …………………………………………………………………….. ..19
II.8.5 Ceasul de timp real (RTC) …………………………………………………………… 20
II.9 Antena modulului MTX ……………………………………………………………………… …… 21
Capitolul III. Utilizare modulului MTX -65i ………………………………………………………………. ..24
III.1 Pornirea modululu MTX -65i …………… …………………………………………………. ……24
III.2 Starea de operare a ledului …………………………………………………………………. ……24
III.3 Aplicații inserate pentru MTX -ul 65i ……………………… ……………………………. …..25
Capitolul IV . Realizarea aplicației …………………………………………………. …………………………. .27
Concluzie ………………………………………………………………… …………………………………………….. .39
Bibliografie …………………………………………………………………………………………………………….. .40

3
Introducere

În lucrarea de față s -a prezentat descrier ea 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 î n anul 2002 prin intermed iul domnului economist Horea
Vușcan ș i a unor profesori din cadrul Universitatii din Oradea – Facultatea de Inginerie
Electrică și Tehnologia Informaț iei. În prezent firma este prezentă în peste 20 de județe din
Romania dar și în afara e i, cu diferite soluții hardware și software

4
Capitolul I
Noțiuni generale privind echipamentele utilizate pentru modulul MTX -65i

1. Descriere a modulului MTX -65i
Conform [1] MTX -ul 65i este un comutator termin al GSM/GPRS inteligent care
conține tot ceea ce e necesar pentru productivitatea M2M wireless [2], într -o unitate compactă .
În conjuncț ie cu pro gramul JAVA SDK, MTX65I poate găzdui și controla aplicația wireless,
minimalizând nevoia de componente î n plus. Alternativ acesta poate fi fol osit ș i 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 interfeț e conectoare standard, minimalizând nevoia de
alte dezvoltări hardware. Acest terminal poate fi folosit ca și un aparat puternic și flexibil î n
utilizar ea variată a aplicațiilor telemetrice și telematice care se bazează pe schimbări de date
de la distanță, prin voce, S MS sau fax prin rețeaua de telefonie mobilă GSM [3].
Modulul MTX -65i furnizează o interconexiune de comunicare serială standard RS 232,
dar de asemenea are și o interconexiune a udio care permite conectarea unu i recepto r analog,
acesta având în componența sa și un port UBS care permite legă tura cu toate calculatoarele
relevante și cu toate pupitrele de comandă dintr -un birou sau spaț iu industr ial [4].
Din [1] aflăm că MTX -ul 65i poate fi folo sit ca să producă o legă tura de comunica re
pentru o varietate de ap licații wireless, incluzând administrarea de flote și bunuri, vâ nzare a,
monitorizarea securității ș i alarmelor și multe alte aplicaț ii.
Folosind cele 4 benzi de transmisie 900/1800 MHz și 850/1900 MHz, MTX -ul pote fi
folosite peste tot î n lume.

5
Conform [3] MTX -ul este un emițăto r-receptor radio de mică putere, iar a tunci când
este pornit el emite nivele scăzute de energie de radiofrecvență (c unoscute și ca unde radio
sau frecvențe radio câmpuri).
2. Modemu l 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 mo demul modemul MTX [1]. În Fig 1.2 ne este prezentat
sistemul de comunicare câ nd este folosit un micro -controler, de asemenea, ne sunt prezentate
principiil e de comunicare ale sistemului ș i intercone xiunea dintr e 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 ș i cartela SIM. Modemul
wireless, excluzâ nd cartela SIM, este cunoscut ca ș i ME ( mobile equipment ) [1].
DTE ( Data Terminal Equipment ) [5] este o aplicaț ia regul atoare, aceasta putând fi
folosită ca gazdă externă sau o aplicație încoporată î n 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 (mi cro-controler extern) [1] sistem wireless (aplicație încorporat) [1]

3. Caracteristici principale și servicii ale MTX -ului
Conform [3] MTX -ul 65i efectu ează un set de servicii de telecom unicații (TS) î n
conformitate cu standardul GSM 2+, ETSI și ITU -T. Serviciile și funcțiile MTX -ului 65i sunt
implementate prin utilizarea aplicaț iilor personalizate încorporate în dispozitiv , prin comezile
AT emise intern sau prin conexiunea serială RS232.

6

Fig 1.4 Port serial RS232

3.1. Serviciu de mesaje s curte (SMS)
Din [1] afl ăm că modulul MTX poate susține urmă toarele servicii SMS:
 Trimitere: MO ( mobile -originated ) cu ambele PDU (protocol data unit ) și formatul textului
sunt susținute
 Primire: MT ( mobile -terminated ) împreună cu PDU ș i cu formatul text ului sunt susț inute
 CBM ( cell broadcast message ): serviciul prin care un mesaj este trimis tuturor abonaț ilor
localiza ți în una sau ma i multe celule specifice din rețeaua GSM [7]
 Raport de stare al SMS -urilor în funcție de 3GPP
Conform [1], l ungimea maxi mă 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.

3.2. Apeluri de voce
Din [3 ] putem afla că modulul MTX poate primi apelurile de voce MO ș i 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. U nele din aceste caracteristici sunt
efectuate în mod specific de operato rul de reț ea.
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].
3.3. Protocoale de date
Din [1] aflăm c ă modulul MTX este compatibil cu următ oarele 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.

7
Din [7 ] aflăm că GPRS -ul este un pas importa nt 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 aplicații le 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 kb ps, care este comparabil cu tehnologii le 2.5G [7].
Conform [1] m odulul 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 serviciu lui 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 primeasc ă maxim patru intervale de timp pentru fiecare cadru și
să transmită în două intervale de timp pe cadru [1].
 CSD ( Circuit Switched Data )
Mod ulul 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 voc al
normal din rețeaua GSM. Între telefo n și stația de bază este alocat un singur interval de timp
[8].
3.4. Cartela SIM
MTX -65i alimentează o cartelă SIM extern ă 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
funcționea ză pe 5V fiind neacceptată [1].

Fig 1.5 Introducerea cartelei SIM [1]

8
CAPITOLUL II
DESCRIEREA MECANICĂ A MODULULUI MTX

1. Prezentare generală a modulului MTX -65i
În F ig 2.1 respectiv Fig 2.2 conform [1] ne este prezentat designul mecanic al
modulului împr eună 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]

9
2. Conector de alimentare
Conform [1] ne este pre zentat modul ul MTX avâ nd u n 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 rezis tență scăzută [1]. Atunci câ nd aparatul este alimentat de la o baterie sau o
sursă înaltă de curent, trebuie conectată o sigu ranță de 1,25A pe aceiași linie cu sursă pozitivă,
aceasta protejând cablul de energie ș i 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.

10
3. Conectorul audio
MTX -ul 65i are în componența sa un conector RJ cu 6 canale 4 poli, aș a cum este
prezentat în Fig 2.5, care permite receptorului de la telefon să fie conectat la modem,
permițâ nd accesul semnalului la microfon ș i la difuzorul telefonului [1]. Conectorul m ai poate
fi folosit pentru a acț iona un alt sub sistem audio sau alt aparat analog. De asemenea i nterfața
audio oferă o intrare analogică pentru un microfon și o ieșire analogică pentru o cască [1].

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

4. 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 in terfață de date și pen tru 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, interfaț a USB este
disponibil ă ca o comand ă și interf ață de date și pentru descărcări firmware [1].

Fig 2.6 Conector mini USB [1]

11
Tensiunea pinilor USB -ului poate varia de la 4,75V la 5,25V și intensitatea este de
100mA pentru USB 2.0 [10].
5. Conectorul antenei
Modulul MTX disp une de un conector pentru ante nă care permite tr ansmiterea de
semnale a frec vențelor radio (RF) dintre modul și antena externă [3]. Modulul MTX este dotat
cu o mufă jack coaxial ă 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 priveșt e radierea de energie, consumul de energie, acuratețe modulară și suprimare
armonică [1].
6. Cititorul de cartele SIM
Terminalul MTX -65i este dotat cu un cititor de cartele SIM conceput pentru cartel e
SIM de 1,8 V ș i 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 Deschider ea capa cului de la SIM a modulului MTX [1]

12

Fig 2.9 Introduce rea sau scoate rea cartela SIM [1]
După introducerea cartelei SIM în slot, se lasă capacul soclului în jos și se tra ge puțin î n
jos, cartela SIM trebuie să rămână fixă și să facă co ntact cu pini, după aceea se va monta la
loc capacul modulului MTX .
Conform [1], scoaterea sau introducerea cartelei SIM în timpul folosirii, necesită
reiniț ializarea programului, de aceea, după reintr oducerea cartelei SIM este necesar ă
repornirea t erminalului 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 f ără cartela SIM [1].
7. Portul principal de conexiune serial ă RS232
Modulul MTX -65i suportă o interfață standard seria lă RS232 cu 9 pini, aș a 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 c onceput pent ru a fi folosit ca ș i DCE ( Data
Communications Equipment ) bazat pe condițiile pentru conexiuni DCE -DTE, acesta
comunicând cu aplicaț ia clientului DTE ( Data Terminal Equipment ), folosind urmă toarele
semnale:

13
 Portul TxD – Aplicația trimite datele la TXD din terminalul MTX
 Portul RxD – Aplicația primește da te de la RXD a terminalului MTX

Fig 2.11 Legăturil e minim necesare pentru RS -232 [11]

Conform [11 ], conexiunea RS232 este implementată ca un transmițător asincron serial ș i
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 460 800bps
[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]
Pini Semnal Direcție Nivelul de tensiune Descriere
1 DCD O Min ±5V Data Carrier Detect
2 RD O Min ±5V Received Data
3 TD I VILmax = 0,6V
VIHmin = 2,4V Transmitted data
4 DTR I VILmax = 0,6V
VIHmin = 2,4V Data Terminal Ready
5 GND – 0V Ground connection
6 DSR O Min ±5V Data Set Ready
7 RTS I VILmax = 0,6V
VIHmin = 2,4V Request to Send

14
8 CTS O Min ±5V Clear to Send
9 RI O Min ±5V Ring Indicator

Din [1] aflăm câteva caracteristici ale portului serial RS232:
 Incluzând liniile de date TXD0 și RXD0, liniile de status RTS0 și CTS0 conț in în plus și
liniile de control ale modemului, acest ea fiind DTR0, DSR0,DCD0 și RI 0.
 ASC0 este conceput în principal pentru a controla apelurile voce, p entru 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 cana l 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 microcontroler ul integrat în
modulul MTX
 Semnalul RI0 serveș te la indicarea apelurilor prim ite și a altor tipuri de URC -uri (Unsolicited
Result Code ). De asemenea poate fi folosit ș i 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 fix ă pe biți de la 300bps la 460800bps.

8. 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 configuraț ii I/O plus canalele de transmisie SPI (Serial
Peripheral Interface ).

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

15
În tabelul 2.2 este prezentată numerotarea f iecarui pin și semnificația acestuia :
Tabel 2.2 [1]
Pinii portului Semnificația pinilor
1 I2CCLK SPICLK
2 RD1
3 TD1
4 IO1
5 IO3
6 I2CDTA -SPIDO
7 SPIDI
8 SPICS
9 VEXT
10 DAC_OUT
11 IO 2
12 IO 4
13 ADC 2
14 GND
15 ADC 1

În tabelul 2.3 sunt d escriși pinii portului serial secundar RS232:

Tabel 2.3 [1]
Pin Semnalul MTX –
ului 65I Direcția Limitele maxime de
tensiune Descriere
1 I2CCLK
SPICLK O 0,2 – 3,05V Semnalul ceasului căilor de transmisie
I2C sau SPI
2 RD1 O Min ±5V Semnalul secundar RS232 ASC1
UART: date primite
3 TD1 I VILmax = 0,6V
VIHmin = 2,4V Semnalul secundar RS232 ASC1
UART: date transmise
4 GPIO 1 I/O Intrare: 0,8 – 3,05 V
Ieșire:0,2 –3,05 V Puls/impuls digital I/O 1
5 GPIO 3 I/O Intrare: 0,8 – 3,05 V Puls/impuls digital I/O 3

16
Ieșire:0,2 –3,05 V
6 I2CDAT –
SPIDO I/O Intrare: 0,8 – 3,05 V
Ieșire:0,2 –3,05 V Impulsul datelor de ieșire pentru SPI
sau I2C
7 SPIDI I 0,8 – 3,05 V Impulsul datelor de intrare pentru SPI
8 SPICS O 0,3 – 3,05 V Cipul de selectare a căilor de
transmisie SPI ( comandant)
9 VEXT O 2.75 – 3.05V
Io max: 50mA Tensiunea de referință la ieșire
10 DAC_OUT O 0.2 – 3.05V Transformatorul digital analog/
semnalul de ieșire PWM
11 GPIO 2 I/O Intrare: 0,8 – 3,05 V
Ieșire:0,2 –3,05 V Intrarea/ ieșirea digitală I/O 2
12 GPIO 4 I/O Intrare: 0,8 – 3,05 V
Ieșire:0,2 –3,05 V Intrarea/ ieșirea digitală I/O 4

13 ADC 2 I Vimin = 0V
VImax = 2.4V Tansformatorul analog -digital de
intrare 2
14 GND 0V Împământare
15 ADC 1 I Vimin = 0V,
VImax = 2.4V Transformatorul analog -digital de
intrare 1
8.1. Conexiunea ASC1 a interfeței secundare seriale RS232
Conexiunea ASC1 este disponibilă ca ș i un circuit dezechilibrat de 2 canale,
conexiunea ASC1 asi ncronă 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]
Pin Nume Dir(domeniu) Funcție
2 RD1 I ± 5V Semnalul secundar RS232 UART: date primite
3 TD1 O ± 25V Semnalul secundar RS232 UART: date transmise

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]

17
 La ASC1 linia RI nu este disponibilă [3]
 Este c onfigurat 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]

8.2. Controlu l canalelor de transmisie seriale I2C:
I2C est e un canal de transmisie serială de date p e 8 biți orientat pe categorii de biți de
până la 400kbps î n modul rapid [13]. Este conceput din 2 lin ii, linia de date seriale I2CDAT ș i
linia seria lă pentru ceas I2CCLK. Modulul MTX 65I acționând ca un singur dispozitiv de
comandă .
Fiecare dispozitiv cone ctat la canalele de transmisie po t fi accesat e printr -o adresă
unică de 7 biți, existând întotdeauna o relație simplă gen master / slave [13]. Modulul
funcționează ca un transmi țător-comandant sau c a un receptor -comandant. Aplicaț ia
consumatorului transmit e sau primeș te date doar la cererea modulului.
În [3 ] se arată că f iecare 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 cerere a modulului.
Conform [1], c ând canalul de comunicaț ii I2C este a ctivat cele două linii, I2CCLK ș i
I2DAT, sunt b locate pentru a fi folosite ca ș i 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]

18
8.3. Canalul de transmisie SPI pentru MTX -ul 65I
Conform [1], SPI ( Serial Peripheral I nterface ) este o interfață serială sincronă care
controlează și transfe ră date între modulul MTX și aplica ția conectat ă. Doar o singură cerere
poate fi conectată la modulul SPI, c onexiunea su portând transmisii de până la 6, 5 Mbit/s [1] .
Interfața SPI conț ine patru l inii, dintre care două linii sunt pentru date SPIDI/SP IDO, o
linie este pentru ceas SPICLK și ultima linie este pentru cip ul SPICS [1].
Modulul MTX -65i acționează ca un singur dispozitiv de comandă și ori de câte ori
consola SPICS este î ntr-o stare redusă , căile de transmisie SPI sunt activate ș i datele pot fi
transferate de la modul și invers [1]. Interfața SPI folosește două linii independ ente: pentru
primirea datelor (SPIDI) ș i pentru trimiterea datelor (SPIDO) [1].

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

Conform [1] calea de tran smisie SPI este activă, iar cele două linii I2CCLK ș i I2DAT
sunt blocate pentr u a fi fo losite ca ș i 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 pa tru moduri SPI. Modurile SPI 0 și 3
fiind cele mai des folosite.

19

Fig 2.15 Caracteristicile modurilor SPI [1]

Din [1] descoperim că c onex iunea SPI este disponibilă doar dacă consola 7 și 8 a
conexiun ii conectorului I/O nu este folosită ca ș i conexiune I2 C.
În tabelul 2.4 ne sunt descriți pini modului de transmisie SPI.
Tabel 2.4 [1]
Nume semnal Pin Descriere
SPICS 8 Cipul selector – selectează și activează aparatul
extern printr -un semnal slab
SPIDI 7 Intrarea datelor – linia seria lă de primire a datelo r de
la un aparat extern la t erminalul MTX -65I
I2CDAT_SPIDO 6 Transmiterea datelor – linia serială de transmitere a
datelor de la t erminalul MTX -65i la aparatul extern
I2CCLK_SPICLK 1 Linia serilă a ceasului

8.4. 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 pro tejată conform ESD
(Electrostatic Discharge) și este adă ugat un rezistor în serie de 100 Ω [14]. Astfel sunt evitate

20
scurt circuite, dar este mai ales important în prima etapă a dezvoltării când aplicația JAVA nu
este încă complet implementată. Direcț ia semnalului (puls/impuls) care aparț ine liniilor GPIO
poate fi selectată prin comenzi AT.

Fig 2.16 Circuit GPIO [14 ]
Conform [14 ], când modu lul 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 trans misiei [14]
 Curentul debitat sau comanda directă [14]
 Polaritate (inversiunea) [14]

8.5. 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 acț ionat de semn alul VRTC existent la pinul 5 al c onectorului
de alimentare . Con sumatorul trebuie să conecteze aceast pin la o sursă de ene rgie externă,
precum o baterie sau un condensator de mare putere pentru a produce energie de rezervă
pentru a menț ine RTC -ul [15].
De exemplu dacă este folosit un condensator de 300mF RTC -ul poate menține cel puțin 12
ore [14].

21
Din [14] descoperim că c easul de timp real intern a MTX -ului este aprovizionat de la
un regulator de tensiune separat în regulatorul analog , care este de asemen ea activ câ nd MTX –
ul este în etapa de oprire. Acesta este prevăzut cu o funcție de alarmă care permite MTX -ului
să revină în modul a șteptare fără să se conecteze la reț eaua GSM [1]. Mai mult, pinul VDDLP
a regulatoru lui de energie poate fi folosit ca să sprijine RTC -ul de la un condensator sau o
baterie . Condensatorul este î ncarcat 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 apli că nici o
tensiune la MTX -ul 65i [14] .
De e xemplu : cu cât este condensato rul mai mare, cu atât MTX -ul va memora mai
mult ora ș i data. Un rezistor înseriat de 1 k Ω plasat pe placă langă VDDLP limitează
încărca rea de curent a unui condensator sau a unei baterii , vezi Fig 2.17 .

Fig 2.17 [1] Alimentarea RTC -ului

9. Antena modulului MTX
Conform [1], a ntena 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 ori ce aparat electronic și de oricare
altă antenă. Distanța minimă recomandată față de celalalte antene care funcționează pe o
frecvență radio asemana toare, trebuie sa fie de cel puț in 50cm. Energia de vâ rf a transmisiei
modemului poate ajunge la 2W [1]
 Inter fețe de comunicare aflate în vecinătatea zonei de operare a antenei [1] VDDLP RTC Procesor
PSU
1K B2B BAT +
+

22
Antena MTX -ului poate folosi urmă toarele 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 folo sim un cablu cu o impedanță de mică
pierdere de 50Ω și un conector de înaltă calitate de 50Ω (frecvența putând varia până la
2GHz) pentr u a evita pierderi RF. Pentru ca antena să aibă o eficiență cât mai bună este
necesar un cablu cât mai scurt. Rata volta jului 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 pi erderi mici. Folosirea cablurilor de prelungire, conectorilor și adaptorilor
reduce din performanțele antenei și cauzează pierderi de energie [1].

23

Fig 2.19 Conectarea antenei în modulul MTX [16]
Posibile le 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 a tenuare 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 gr oși și din beton [1]
 Atenuarea semnalelor sosite pe mai multe căi înseamnă o cre ștere 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, vehi cule, etc pot
reflecta semnale [1]
 Remiterea apare câ nd 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 întâr ziere sau mai rău o întrerupere [1]

24
CAPITO LUL III
UTILIZARE A MODULULUI MTX 65 I

1. Pornirea modemului MTX -65i
Confrom [1], m odulul 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 co ntrolului a modemului.
Din [1] afl ăm 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 furnizeaz ă energie. Singura modalitate
de a opri MTX -ul este prin scoaterea mufei de alimentare.

2. 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].
– Servicii le MTX -ului sunt limitate, c artela SIM nu este
introdusă, MTX -ul caută rețeaua GSM s au est e în curs de conectare la rețea [1]. LED indicator

25

– MTX -ul se află în Mod ul așteptare, a gă sit rețeaua GSM și are
semnal, dar nu transmite da te pentru că nu este conectat la GPRS [1]
-MTX -ul a găsit rețeaua GSM are semnal și este
conectat la GPRS [1]
-comunic ația GPRS este activă și modulul MTX transmite date
[1].
– MTX -ul indică o defecțiune [1].

3. Aplicații inserate pentru MTX -ul 65i
Conform [ 14], MTX -ul 65i poate încorpora o aplicație internă scrisă î n limbajul
popular JAVA. Tehnologia JAVA și câ teva conex iuni periferice ale mod ulului 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 t ransmisie
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 următoa rele specificații: un atmel
ARM Core, o memorie RAM de 400 KB și o memorie flash de 1,7 MB. De a semenea
modulul MTX are îmbunătă țit modul de reducere a energiei, având o securitate bună la
transmiterea datelor prin HTTPS, SSL, și PKI

26

Fig 3.2 Specifica țiile modulului MTX [1]

27
CAPITOLUL IV
Realizarea aplicaț iei

Fig 4.1 Funcționarea aplicației

Fig 4.2 Interfață de semnali zare și comandă a modulului MTX -65i
În cadrul lucrării de licență a treb uit să se realizeze o ap licație pentru transmiterea de date
unei interfețe de semnalizare și comandă . Astfel s -a real izat un circuit, vezi figura 4.2 , care
este alcătuită din:
 2 butoane;
 2 leduri – unul de culoare verde iar celălalt de culoare roșie Buton 2 Buton 1 Led 2 Led 1

28
 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 real izează din casuța de comanda ” Com
port ”, unde ne sunt afișate toate porturile care sunt libere și le putem utiliza.

Fig 4 .3 Func ția 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

29
La apăsarea primul ui 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 apăsa t ”, iar în
fereastra aplicației de pe calculator va apă rea mesaj ul ”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

30
La apăsarea celui de al do ilea buton se va aprinde al doilea led având culoarea roșie și
vom primi un SMS (mesaj text) pe te lefonul mobil cu textul ” Led roșu aprins. Buton 2
apăsat ”, iar în fereastra aplicației de pe calculator va apărea mesaj ul ”Led Roșu A prins” .

Fig 4.7 Mesa j 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 p rimi un SM S (mesaj cu text) ” Led verde stins. Buton 1 apăsat ”, iar în fereas tra
aplicației de pe calculator va apă rea mesaj ul ”Led Verde Stins ”.

31

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

Fig 4.10 Mesaj primit pe tel efonul 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 apă rea mesaj ul ”Led R oșu Stins ”, după care vom primi
un mesaj pe telefon mobil cu textul ” Led roșu stins. Buton 2 apăsat ”.

32

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 afiș at mesajul ”1 on” .

33

Fig 4.13 Mesaj primit de pe telefonul mobil în fereastra ap licației de pe calcul ator pentru
aprinderea primului ledului

Fig 4.14 Mesaj trimis către modulul MTX pentru aprinderea ledului verde

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

34

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

Fig 2.1 6 Mesaj trimis către modulul MTX pentru aprinderea ledului roșu

Pentru a stinge primul led trebui e sa trimitem un S MS MTX -ului cu mesajul ”1 off ” ,
iar în fereastra aplicației de pe calculator va fi afiș at mesajul ”1 off”.

35

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 S MS MTX -ului cu mesajul
”2 off ”, iar în fereastra aplicației de pe calculator va fi afisat mesajul ”2 off ”.

36

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 calc ulator putem trimitem SMS -uri de maxim 180 de
caractere oric ărui 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 destinatar ului. Iar
pentru a trimite mesajul este nevoie să apăsam butonul ” Send” .

37

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

38

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 Visu al Studio Expres cu limbaj c#.

39
Concluzii
Având dimensiuni reduse și o greutate mică, MTX -ul ocup ă 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 asemen ea 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: 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 înști ințândui că automatul a
fost spart.

40
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/Ci rcuit_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