Arduino и GSM-модуль SIM900A. Как прошить и заставить работать?

25.07.2017Вольтик.руИнструкции и решения проблем, Модули, датчики и сенсоры1

В этой статье я расскажу о работе с GSM-модулем SIM900A. С его помощью можно осуществлять автоматизированные звонки и таким же образом отправлять сообщения. Кроме этого, он поддерживает протокол GPRS.

Благодаря этому модулю удобно управлять своими устройствами дистанционно, посредством сообщений или через интернет с помощью GPRS (скорость будет низкой, зато нет зависимости от сети Wi-Fi).

Некоторым в руки может попасть модуль SIM900A, предназначенный для азиатского региона. Соответственно, на наших частотах он не будет работать. Но это не проблема. Просто для использования модуля его нужно будет перепрошить. Если ваш модуль работает с нужными частотами — можете пропустить следующую часть.

Итак, для работы с модулем нам потребуются:

Arduino и GSM-модуль SIM900A. Как прошить и заставить работать?

До начала прошивки подготовим нужный софт. Для этого понадобится программа под названием SIM900 Series download Tools Develop, файл прошивки и монитор серийного порта — я использовал программу с большой функциональностью Terminal, но мы скачиваем все, так как они обе нам понадобятся для настройки.

Скачать sim900 download tools 1.9

Скачать Terminal 1.9 b

После установки Termianl подключим модуль SIM900A к компьютеру с помощью USB-UART преобразователя. Я пользовался преобразователем CP2102.

Схема подключения к CP2102

SIM900	CP2102
Gnd	Gnd
VCC_MCU	+5V питание
SIMR	TX
SIMT	RX
VCC5	+5V (внешний источник питания)
Gnd	Gnd (внешнего источника питания)

К модулю нужно подключить внешнее питание, так как теоретически он может потреблять ток до 2 А, который преобразователь не может обеспечить. У CP2102 не разведён пин рестарта, а у SIM900A нет кнопки для этого.

Если у вашего конвертера также нет пина сброса, то для прошивки придётся соединить RST GSM-модуля с землёй, а до этого оставить его неподключенным. Либо соединить его с выведенным пином сброса на USB-UART преобразователе.

Теперь настроим SIM900A. По умолчанию он работает на скорости 9600 бод/с. Прошивка на этой скорости займёт около 55 минут. Указываем в Terminal скорость и номер порта, конец строки должен быть «CR». Подключаемся к устройству.

Настройка SIM900A

Модуль полностью управляется AT-командами. Начнём с самой простой, отправив модулю сообщение «AT». Он должен ответить «OK». Теперь изменим скорость работы командой «AT+IPR=115200». Должен поступить такой же ответ. Теперь прошивка должна занять чуть более шести минут.

Осталось настроить программу SIM900 Series download Tools Develop. Открываем её.

В поле «Target» выбираем нужный модуль, я указал «SIM900», потому что прошить модуль как «SIM900A» не получилось. Выбираем номер порта, скорость указываем 115200 бод/с. В поле «Core File» записываем название файла прошивки, он имеет расширение «.cla».

Настройка окончена!

Прошивка SIM900A

Приступаем к прошивке. В строгой последовательности повторяем нижеуказанные действия:

Подаём питание на устройство;
Подключаем его к компьютеру через преобразователь;
Соединяем RST с землёй;
Открываем SIM900 Series download Tools Develop и жмём на «Start Download»;
Ждём три секунды и отсоединяем RST;
Ждём окончания прошивки.

Готово! Теперь SIM900A работает на местных частотах. Но это не всё. Мы установили расширенную («All-in-One») прошивку и теперь модуль может определять своё местоположение, обнаруживать глушилки сигнала (джаммеры), работать с e-mail, проигрывать сохранённые в памяти аудиозаписи и другое.

Также он может использовать 2,5 Мегабайта пользовательской памяти.

Переходим к работе с модулем.

Введём пин-код командой «AT+CPIN=XXXX». Если его нет – пропустим этот шаг. Получим следующий ответ «+CPIN: READY.».

Можно узнать от модуля следующие данные:

AT+GMR	версия прошивки
AT+GSN	IMEI устройства
AT+CPAS	состояние устройства (0 — ожидание команды, 2 — неизвестно, 3 — входящий звонок, 4 — разговор)
AT+COPS?	оператор сотовой связи

Теперь попробуем позвонить с SIM900. Отправляем в UART ATD+7XXXXXXXXXX; . Не забудьте точку с запятой в конце команды.

При входящем звонке во время соединения с компьютером, модуль отправит в последовательный порт сообщение RING.

Взять трубку позволяет команда ATA. С гарнитурой можно говорить как по мобильному телефону.

Сбросить звонок позволяет команда ATH0.

Проверим отправку сообщений. Включаем режим SMS, отправив AT+CMGF=1. Меняем кодировку командой AT+CSCS= “GSM” . Теперь номер телефона указывается цифрами и сообщения набираются в кодировке ASCII.

Зададим номер адресата AT+CMGS=”+7XXXXXXXXXX” . Перевод строки нужно обозначить сочетанием символов CR+LF . Указываем это в терминале, либо вручную дописываем к команде &0D&0A (номера двух этих символов ASCII). В ответ мы получим символ >, теперь можно набирать текст.

Набираем любое сообщение, например, стандартный Hello, World!. Окончание набора обозначает 26-ой символ из таблицы ASCII – $1A или #026. Добавляем его к сообщению. Для отмены набора текста нужен 27-ой символ – $1B или #027.

Если на модуль придёт сообщение, в последовательный порт будет отправлено сообщение формата +CMTI: “SM”,3 .

3 — порядковый номер сообщения из числа непрочитанных. Увидеть его можно отправив в последовательный порт AT+CMGR=3. Придёт следующий ответ:

+CMGR: “REC READ”,”+7XXXXXXXXXX”,””,”17/07/23,22:00:12+24″

Текст сообщения

OK.

SIM900 может сам управлять собственными портами GPIO, однако в большинстве случаев они не разведены на плате и модуль приходится использовать в связке с микроконтроллером.

Воспользуемся Arduino UNO либо Nano. Обмен данными между Arduino происходит с помощью последовательного порта.

Схема подключения выглядит следующим образом:

SIM 900	Arduino UNO
Gnd	Gnd
VCC_MCU	+5V
SIMT	RX (0 цифровой)
SIMR	TX (1 цифровой)

Теперь загрузим в Ардуино скетч, который при получении сообщения будет включать встроенный светодиод на 13 пине на 2 секунды.

const String spin = "1234";
const int rel_pin = 13;
String ss = "";

// Отправка пин-кода
void sendPin(){
    String cmd = "AT+CPIN="+spin+char(0x0D);
    Serial.print(cmd);
}

// Включение светодиода на 2 секунды
void receiveSMS(String s){
    digitalWrite(rel_pin, HIGH);
    delay(2000);
    digitalWrite(rel_pin, LOW);
}

// Разбор строки, пришедшей из модуля
void parseString(String src){
    bool collect = false;
    String s = "";
    for( byte i=0; i<src.length(); i++ ){
        if( src[i] == '+' ){
            collect = true;
        }
        else if( src[i] == ':' ){
            if( s == "CMTI" )
                receiveSMS(s.substring(i+1));
            collect = false;
        }
        else if(collect){
            s += src[i];
        }
    }
}

// Получение строки, пришедшей из модуля
void receiveString(){
    static byte b;
    if( Serial.available() ){
        b = Serial.read();
        if( b == 0x0D ){
            parseString(ss);
            ss = "";
        }
        else{
            ss += char(b);
        }
    }
}

void setup() {
    pinMode(rel_pin, OUTPUT);
    delay(4000); // Дадим время на запуск модуля
    Serial.begin(115200);
    delay(500);
    sendPin();
    delay(1000);
}

void loop() {
    receiveString();
}

const String spin = "1234";

const int rel_pin = 13;

String ss = "";

// Отправка пин-кода

void sendPin(){

String cmd = "AT+CPIN="+spin+char(0x0D);

Serial.print(cmd);

}

// Включение светодиода на 2 секунды

void receiveSMS(String s){

digitalWrite(rel_pin, HIGH);

delay(2000);

digitalWrite(rel_pin, LOW);

}

// Разбор строки, пришедшей из модуля

void parseString(String src){

bool collect = false;

String s = "";

for( byte i=0; i<src.length(); i++ ){

if( src[i] == '+' ){

collect = true;

}

else if( src[i] == ':' ){

if( s == "CMTI" )

receiveSMS(s.substring(i+1));

collect = false;

}

else if(collect){

s += src[i];

}

// Получение строки, пришедшей из модуля

void receiveString(){

static byte b;

if( Serial.available() ){

b = Serial.read();

if( b == 0x0D ){

parseString(ss);

ss = "";

}

else{

ss += char(b);

}

void setup() {

pinMode(rel_pin, OUTPUT);

delay(4000); // Дадим время на запуск модуля

Serial.begin(115200);

delay(500);

sendPin();

delay(1000);

}

void loop() {

receiveString();

}

Этот скетч будет имитировать дистанционное управление неким устройством. Немного изменив его, можно будет включать, например, реле, и управлять освещением либо другими электроприборами.

Товары, используемые в материале

Самые популярные материалы в блоге

Вольтик.ру

Вольтик - это слаженная команда амбициозных и заядлых инженеров. Мы создали этот проект с целью вовлечения вас, талантливых и начинающих профессионалов, в увлекательный мир мейкерской микроэлектроники!