Gsm модуль схема подключения. Как подключить GSM модуль к шлагбауму или воротам. Принцип работы. Что было нужно

11.08.2023

Рассмотрим как связать Адруино с GSM модулем SIM800L. Существуют GSM шилды специально для Ардуино, но по цене они достаточно дороги, потому решил приобрести бюджетный вариант. Статья может быть полезна так же для подключения модуля SIM900, NEOWAY M590, и некоторых сотовых телефонов. Неудобный нюанс в том, что этот модуль требует нестандартное для Ардуино питание 3.7В, поэтому запитывать пришлось отдельно через понижающий преобразователь напряжения.

Подключение

Для подключения я использовал следующие компоненты:

Контроллер Arduino UNO R3 + USB кабель
GSM модуль SIM800L (питание от 3.7В до 4.2В)
Преобразователь напряжения понижающий (DC-DC step-down converter)
Батарея 12В (или любой источник питания от 6В до 20В)
Соединительные провода

Соединяем Ардуино с компьютером через USB кабель.

Даем питание к GSM модулю от батареи 12В через преобразователь:

от 12В "минус" идет на ардуино в "GND", от "GND" в преобразователь напряжения во "входящий минус".
от 12В "плюс" идет в преобразователь напряжения во "входящий плюс".

Возникает вопрос: можно ли подать питание от самой Ардуино от 5В? Напрямую не рисковал бы. Но можно подобрать диод или стабилизатор напряжения.

Перед подключением к преобразователю напряжения необходимо его настроить выставив выходное напряжение на любое в диапазоне 3.7В - 4.2В. От преобразователя напряжения выходящие контакты подключаем к GSM модулю, соблюдая полярность.

TX и RX контакты на GSM модуле соединяем с 2 и 3 цифровыми контактами на Ардуино. Если необходимо подключить несколько GSM модулей к Arduino, то используйте другие пины и прописывайте в скетче через SoftwareSerial.

Скетч

#include <SoftwareSerial .h> SoftwareSerial mySerial(2, 3); // RX, TX void setup () { Serial .begin (19200); //Скорость порта для связи Arduino с компьютером Serial .println ("Goodnight moon!" ); mySerial.begin (19200); //Скорость порта для связи Arduino с GSM модулем mySerial.println ("AT" ); } void loop () { if (mySerial.available ()) Serial .write (mySerial.read ()); if (Serial .available ()) mySerial.write (Serial .read ()); }

Процедура для отправки СМС

void sms (String text , String phone ) { Serial . println ("SMS send started" ) ; mySerial . println ("AT+CMGS=\"" + phone + "\"" ) ; delay (1000 ) ; mySerial . print (text ) ; delay (300 ) ; mySerial . print ((char ) 26 ) ; delay (300 ) ; Serial . println ("SMS send finish" ) ; delay (3000 ) ; }

Процедуру добавлять в конец скетча и вызывать её из основного цикла так: sms(String("текст СМС на англ."),String("+791212345678"));

Проверка

Включаем питание затем через монитор порта, выставив скорость 19200 и обязательно опцию "новая строка".

Вводите команду "ATI" и нажмите ENTER. Должна появиться информация от модели модуля.

Пробовал отправить на модуль СМСку через бесплатный сервис от Теле2, приходят непонятные строки. Пробовал в модуле сменить кодировки. Вопрос пока не решен.

Видео

SIM900 — это четырехдиапазонный GSM/GPRS модуль, входящий в семейство модулей для поверхностного монтажа SMT (Surface Mount Technology), который позволяет использовать все преимущества миниатюрных и эффективных решений. Благодаря малым габаритным размерам SIM900 прекрасно подходит для M2M приложений.

Основные характеристики GSM модуля SIM900:

GSM: 850/900/1800/1900 МГц
GPRS multi-slot class 10/8
Соответствие стандарту GSM фазы 2/2+
- Класс мощности 4 (2 Вт в диапазонах 850/900 МГц)
- Класс мощности 1 (1 Вт в диапазонах 1800/1900 MГц)
Управление AT командами (GSM 07.07 ,07.05 и фирменные AT команды SIMCOM)
Embedded AT — работа с приложениями пользователя*
Аудиокодеки HR, FR, EFR, AMR, подавление эха
CSD до 14.4кбит/с
PPP-стек
Встроенный стек TCP/IP, UDP/IP
MUX (07.10)
Протоколы HTTP и FTP*
Декодирование DTMF-тонов*
FOTA*
Напряжение питания 3,2 ... 4,8 В
Рабочий температурный диапазон: −40 °C ... +85 °C
Размеры: 24* 24 * 3 мм
Масса: 6,2 г

* - специальная версия ПО

SIM900 — новое решение от компании SIMCom, одна из моделей нового поколения недорогих модулей GSM/GPRS. SIM900 был разработан с учетом замечаний пользователей предыдущих версий модулей. Особое внимание разработчики SIM900 уделили вопросу увеличения надежности ПО, добавлены режимы работы с минимальным энергопотреблением, значительно уменьшены и размеры SIM900.

Одновременно с этим разработчики SIM900 сохранили основные преимущества предыдущих версий:

бюджетная стоимость;
удобный встроенный стек с TCP/IP;
популярный дизайн с торцевыми контактами, что даёт возможность использовать для SIM900 доступные технологии пайки и монтажа.

Всё это позволяет использовать SIM900 в различных изделиях, в т. ч. в системах безопасности, персональных и автомобильных навигаторах, в системах промышленной автоматики и другом оборудовании. Следует отметить и расширенный функционал SIM900, доступный в прошивке ENHANCE — декодирование DTMF, создание и отправка писем на eMail благодаря АТ-командам, исполнение команд полученных по SMS и т. д. SIM900 имеет и прошивку с поддержкой технологии Embedded AT, дающую возможность записи в память модуля пользовательского кода на языке С. Это позволяет (в определенных случаях) отказаться от применения внешнего микроконтроллера.

Обзор платы GSM/GPRS SIM900 Shield

Плата Arduino GPRS/GSM Shield (рисунок 1) предоставляет нам возможность использовать для удаленного приема и передачи данных мобильной GSM-связи. Осуществить это можно тремя способами:

используя отправку/прием коротких текстовых сообщений (SMS);

отправкой голосовых (аудио) команд на основе технологий CSD (стандартная технология передачи данных в сети GSM) и/или DTMF (двухтональный многочастотный аналоговый сигнал, используемый для набора телефонного номера);

используя пакетную передачу данных на основе технологии GPRS.

Плата построена на базе модуля SIMCom SIM900.

Также на ней расположены:

слот для SIM-карты;

джек 3,5 мм для аудио-входа и выхода;

разъём для внешней антенны.

Общение с платой производится через serial-соединение с помощью набора AT-команд. С помощью перемычек на плате возможно установить используемые для коммуникации контакты: аппаратные 0- 1-й или 2-3 (на некоторых платах) 7- 8-й для работы через SoftwareSerial.

Рисунок 1. GPS GPRS shield.

Плату GSM GPRS SIM900 Shield можно включить двумя способами:

аппаратным (нажатие кнопки PWRKEY);

программным.

Подключение к плате Arduino

Плата GSM GPRS SIM900 Shield сделана в формате шилда для плат Ардуино. Контакты шилда (гребенки) легко вставляются в разъемы платы, образуя при этом "бутерброд" (рисунок 2).

Рисунок 2. Установка GPS GPRS shield на плату Arduino.

Управление модулем GSM GPRS SIM900 с помощью AT-команд

Рассмотрим управление модулем GSM GPRS shield с помощью AT-команд. Для этого установим модуль на и подключим её к компьютеру. Arduino-скетч отправки и получения данных между компьютером и модулем GSM GPRS shield через плату показан в листинге 1.

Листинг 1

#include

// создание объекта

SoftwareSerial grs(7, 8); // RX, TX

// скорость обмена

#define GSMbaud 9600

Serial.begin(9600);

gsm.begin(GSMbaud);

Serial.println("Start");

if (Serial.available()) {

str1 = Serial.readStringUntil("\n");

str1.toCharArray(buffer, hh.length() + 1);

gsm.write(buffer);

gsm.board.write("\n");

if (gsm.available()) {

Serial.write(gprs.read());

Загружаем скетч на плату ардуино, открываем монитор последовательного порта и набираем команды установки режима:

Команда проверки подключения модуля к GPRS-сети, которую при ответе COMMAND NO RESPONSE необходимо постоянно повторять

Подключаемся к точке доступа оператора связи. Для Билайн:

AT + CGDCONT = 1, "IP", "internet.beeline.ru"

AT + CSTT = "internet.beeline.ru","", ""

Установка интернет-соединения:

AT + CGACT = 1,1

Обращение к интернет-ресурсу

Весь процесс подключения представлен на рисунке 3.

Рисунок 3. Процесс работы с модулем GSM GPRS SIM800 в мониторе последовательного порта.

Пример отправки sms-сообщений с платы Arduino

Рассмотрим пример использования отправки sms-сообщений при уменьшении температуры воздуха в помещении ниже определенного значения. Нам потребуются следующие детали:

модуль GSM GPRS Shield – 1 шт;

sim-карта сотового оператора с положительным балансом;

блок питания 12В – 1 шт;

Схема подключения показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема подключения для отправки sms-сообщений при низких значениях температуры воздуха.

Приступим к написанию скетча. Каждые 30 секунд получаем данные влажности и температуры с датчика DHT11. Используем библиотеку DHT. При значении температуры ниже критического отправляем sms на номер указанный в константе PHONE. И делаем паузу на 10 минут.

Содержимое скетча показано в листинге 2.

Листинг 2

// подключение библиотек

#include

#include "DHT.h"

// телефон для отправки sms

#define PHONE_NUMBER "+7928222222"

// создание объектов

SoftwareSerial gsm(7, 8);

DHT sensorDHT(2, DHT22);

// пороговое значение температуры

#define TEMPP 18

unsigned long millissend;

// запуск последовательного порта

Serial.begin(9600);

// запуск датчика DHT

sensorDHT.begin();

// запуск SoftwareSerial

gsm.begin(9600);

if (millis()-millissend>30*1000) { // показания каждые 30 секунд?

// получение данных с датчика DHT

int h = sensorDHT.readHumidity();

int t = sensorDHT.readTemperature();

if(t

// отправить sms

// ждем 10 минут

delay(10*60*1000);

millissend=millis();

// отправка sms

void SendSMS(int t) {

// установка text mode

gsm.print("AT+CMGF=1\r");

// телефон

gsm.println(PHONE_NUMBER);

gsm.println("\"");

// отправить данные t

// окончание передачи

gsm.println((char)26);

Загружаем скетч, проверяем событие прихода sms-сообщения на выбранный номер телефона при критическом значении температуры.

Рисунок 5. Схема в сборе.

Создадим прошивку получения данных при отправке sms-сообщения на sim-карту, находящийся в модуле GSM GPRS shield. Содержимое скетча показано в листинге 3.

Листинг 3

// подключение библиотек

#include

#include "DHT.h"

// создание объектов

SoftwareSerial gsm(7, 8);

DHT sensorDHT(2, DHT22);

// переменные

String phone = ""

String str1 = ""; //

boolean isSMS = false;

// подключение последовательного порта

Serial.begin(9600);

// запуск датчика DHT

// запуск SoftwareSerial

gsm.begin(9600);

// Настройка приёма сообщений

gsm.print("AT+CMGF=1\r");

gsm.print("AT+IFC=1, 1\r");

gsm.print("AT+CPBS=\"SM\"\r");

gsm.print("AT+CNMI=1,2,2,1,0\r");

if (gsm.available()) {

char c = gsm.read();

if ("\r" == c) {

if (isSMS) { // текущая строка - sms-сообщение,

if (!str1.compareTo("tmp")) { // текст sms - tmp

// отправить sms на приходящий номер

// получение данных

int t = dht.readTemperature();

// AT-команда установки text mode

gsm.print("AT+CMGF=1\r");

// номер телефона получателя

gsm.println("AT + CMGS = \"");

gsm.println(phone);

gsm.println("\"");

// сообщение – данные температуры

// окончание передачи

gsm.println((char)26);

Serial.println(currStr);

if (str1.startsWith("+CMT")) {

Serial.println(str1);

// выделить из сообщения номер телефона

phone=str1.substring(7,19);

Serial.println(phone);

// если текущая строка начинается с "+CMT",

// то следующая строка является сообщением

else if ("\n" != c) {

str1 += String(c);

Загружаем скетч на плату, отправляем sms-сообщение с текстом tmp на sim-карту и получаем в ответ sms-сообщение с данными температуры.

Часто задаваемые вопросы FAQ

1. Нет связи с Arduino по последовательному порту.

Проверьте питание платы.

Проверьте правильность установки перемычек.

2. Не отправляются sms-сообщения

Проверьте наличие внешнего питание GSM GPRS shield.

Проверьте баланс sim-карты.

GSM модуль представляет собой беспроводное устройство (модем) для приема/передачи данных в сетях мобильной связи.

Neoway M590E - двухдиапазонный GSM-модуль без поддержки голосовой связи.

Технические характеристики:

Частотный диапазон
900/1800 МГц

Температурный диапазон
рабочий: -40...+85 °

Энергопотребление
напряжение питания: 3,3...4,8 В (номинальное 3,9 В)

Протоколы передачи данных
GPRS class 10
GPRS: максимальная скорость 48 кбит/с
SMS: прием/передача, точка-точка MO/MT, широковещательный режим
встроенный стек протоколов TCP/UDP/FTP/DNS: клиент TCP/UDP-сервера или M2M

Набор AT-команд
GSM 07.05, 07.07
Пришел мне недавно такой модуль, покупал у другого продавца, но он поднял цену. Это довольно старый и простой модуль. Сам модем какой то бывший в употреблении, это видно по фото, все остальное новое.

Все приходит россыпухой, остается все это спаять

Питание GSM-модуля

В мануале сказано, что при наличии в цепи питания конденсатора емкостью 1000 мкФ требование к источнику питания по току – 0,6А (при напряжении 3,9 В)

Не забудьте вывод BOOT надо замкнуть на GND через резистор на 10 кОм, тогда при подаче питания, модуль включится.
Модуль управляется по UART с помощью AT-команд
Сам модуль можно использовать в домашней автоматике и системе умный дом, собрать на нем сигнализацию, можно подключить его к Arduino, принимать и отправлять СМС и управлять удаленно устройствами. Вобщем найти кучу применения, выходящей за рамки данного сайта. Модуль очень дешевый, к покупке рекомендую. Кто желает получить дополнительную информацию, ниже привожу ссылки.

Скачать
Описание и команды управления

Neoway M590 Hardware Design Manual V1.1

Neoway M590 AT Command Sets V3.0

Планирую купить +125 Добавить в избранное Обзор понравился +53 +89
Здравствуйте!
Встала тут задача по управлять загородным домом, последить за температурой, дверями, окнами. И тут же возник вопрос о среде передачи данных. Ну провода и радиоканал отпадают из-за дороговизны, ВОЛС просто мечты, а вот GSM то что нужно. Сначала пал глаз на старые телефоны "Motorola", "Nokia", "SonyEricsson". Посмотрел, повертел и передумал. Первое, не хотел подпаиваться к контактам кнопок, да и обратной связи нет. Второе, разбираться с ПО телефона, ну это совсем не в кассу. В общем в творческих раздумьях и плавая в просторах всемирной паутины, изловив пару вирусов был найден компромисс. И работа с ПО и без всяких кнопок. Все это предлагает модуль SIM900D . Чем он мне приглянулся.
- Первое это простота монтажа. В этом вы убедитесь позже. - Второе это общение через UART. (Это значит МК + SIM900D = нормальная связь) - Третье это питание модуля от 3 до 4.8 вольт. Хош AVR, хош ARM. По вкусу. Ну лирики хватит, пора по делу.
Выглядит сей модуль так.

По поводу монтажа. Как видите модуль заточен на поверхностный монтаж. Размеры контактных площадок достаточно большие даже для ЛУТа. Ниже картинка моего устройства.

Как видите ничего сложного. Теперь давайте поговорим о схеме подключения этого чуда. Глядим мануал. И видим распиновку.

Да, много всего, но все использовать не будем. Первое что нам потребуется это обвязать все выводы "GND". Если глянуть на правый верхний угол, то можно заметить три отдельных вывода. Два "GND" и "ANT". Эти выводы расположены таким образом не просто так. Глянем в документацию на картинку подключения антенны.

59 и 61 контакты должны находиться как можно ближе к выводу антенны. Дополнительные схемы выделенные пунктиром, нужны для подключение антенн с кабелем. Поэтому я впаял SMA разъем как можно ближе к выводам 59, 60, 61 и не стал заморачиваться со схемой согласования, при этом с антенной на 3-х метровом кабеле и в месте очень плохого приема, выжал из модуля 13 балов из 31. Разъем видно на картинке выше. Точнее ноги от него)) Сам разъем с другой стороны. При этом контакты 59 и 61 как бы обнимают антенну. Ну как-то так. Далее давайте поговорим о SIM-карте. Для ее установки я использовал вот такой разъем (SIM ICA-501-006-01-F7)

Самое интересное то что я нашел 3 варианта распиновки SIM-карт. Какую использовать? Не буду вносить интриги, а для простоты привожу распиновку данного разъема. Вид сверху.

Но это еще не все. Если глянуть в монуал на схему включения SIM-карты, то там можно увидеть некую микросхемку под названием SMF05C . Эта микросхема содержит защитные диоды аж 5 штуков. Нужна для зашиты контактов SIM-карты. Конечно можно ее и не ставить, но тогда будьте внимательны и не трогайте контакты пальцами!!! Я как грешный человек за себя не ручаюсь, поэтому микруху припоял. А вот и сама схема.

Она конечно приведена для 8-и контактной SIM-карты, но для 6-ти будет тоже самое. Есть правда две засады с этой микросхемой. Первая это то что ее хрен где сыщешь. А вторая то что размер ее... Я когда получил заказ и достав положил ее на стол... Короче на втором рисунке сверху она впаяна между SIM-картой и батарейкой. Для сравнения резисторы 0805. Ну а справа транзистор в корпусе SOT-23. Так ну вроде с SIM-картой разобрались, поехали дальше. А дальше светотехника. Вообще говоря это на любителя. Так как все эти сигналы можно завести прямо в МК и он там сам пускай разбирается. Я все их вывел из чувства к прекрасному. Так что решайте сами.
- Первое это сигнал включен модуль или нет (STATUS) лог 1 - Второе это сигнал наличия регистрации сети (NETLIGHT) лог 1/0 (мигает) Если мигает с одинаковой частотой, значит не зарегистрировался в сети Если длинный промежуток, значит есть конект к сети. - Третье это сигнал звонка/sms (RING) лог 0 Горит если есть входящий звонок и моргнет при получении sms-сообщения. Первые два сигнала нужно подключать через NPN транзистор в ключевом режиме.

А третий сигнал (RING) нужно подключать через PNP транзистор. Еще один не мало важный сигнал, это кнопка включения и выключения модуля. (куда же без нее). Вот что нам предлагает мануал.

То есть подали лог 1 на базу транзистора на 1 секунду и модуль включился.
Теперь давайте поговорим о питании. Да, я бы ща от хорошей тарелочки борьща не отказался бы, а вы? Ну ладно, едем дальше. Питается модуль напругой от 3 до 4.8 вольтов. Вроде все просто, да не так. В момент звонка, передачи sms, поиска сети модуль может потребовать аж до 2А. Во как. Так что любители LM7805 и КРЕНок могут огорчиться. К счастью в мануале присутствуют две схемы на микросхемах MIC29302 (я так в продаже ее и не нашел) и LM2596 (эту купить можно). Но я лениииивый и собирать питалово с таким большим количеством обвязки просто не захотел. Я пошукал в интернете и нашел. Есть такой хороший стабилизатор для процессоров типа "Пень", "AMD" на 3.3в и до 7.5А. Во, думаю то что надо и ARM запитать можно и модуль. Вот схема этого чуда.

А вот как это выглядит в собранном виде.

Радиатор поставил со страху, в принципе микросхема не греется даже во время звонка. И последнее на что следует обратить внимание, это на батарейку. Она нужна для поддержания жизни часов реального времени. Самое важное что оставлять этот вывод в воздухе нельзя. Лично я сошелся на подключении батарейки чего и вам желаю. Можно конечно две АА влепить)) но как-то крупновато, а вот в форме таблетки 2032 на 3v то что надо. Благо они стоят не дорого и отсеки паять можно прям на плату. По моему это самое простое решение. Решать вам. Ну вроде и все. Вот как это все безобразие выглядит вместе и в работающем состоянии.

В следующей статье я расскажу как ломал этот модуль но уже программно через терминал при помощи АТ команд.
Выкладываю схемы в PCAD-2006
Архив с файлами модуля GSM.
Архив с файлами блока стабилизации.
Продолжение цикла статей о GSM модуле.
AT-Команды.
Связь модуля с ATmega8515.
Отладочная плата на базе SIM900D

Foli 14.03.13

Хотелось бы подробней о АТ командах, UARTу и непосредственно работы с этим в CodeVision

Алексей 15.03.13

С АТ командами разбираюсь. Не хочу выкладывать половину работы, так как есть некоторые вопросы. А с UARTтом и CVAVR там все просто. Как только разберусь с АТ командами сразу выложу и какие команды и как из CVAVR их подать.

Anatok 04.11.13

Все это красиво. А вот если сигнализация работала хотя бы при минус 30-и градусах и зарядилась скрытыми солнечными батареями особенно зимой, то желающих иметь такой аппарат было бы очень много.

Алексей 04.11.13

GSM модуль жрет до 2А при регистрации в сети или звонке или связи по GPRS. Для таких ресурсов требуется хороший аккумулятор, а при -30 АКБ долго не проживет. Даже в метеостанциях на уличных датчиках рекомендуют использовать простые батарейки.

Мишка 11.11.13

Подключение

Скетч

Процедура для отправки СМС

Проверка

Видео

Основные характеристики GSM модуля SIM900:

Управление модулем GSM GPRS SIM900 с помощью AT-команд

Пример отправки sms-сообщений с платы Arduino

Часто задаваемые вопросы FAQ

Foli 14.03.13

Алексей 15.03.13

Anatok 04.11.13

Алексей 04.11.13

Мишка 11.11.13

Мишка 11.11.13

Алексей 11.11.13

Алексей 11.11.13

дядяМиша 24.12.13

Алексей 25.12.13

дядяМиша 25.12.13

дядяМиша 25.12.13

Алексей 25.12.13

сергей 19.07.14

Алексей 19.07.14

Андрей 28.09.14

Алексей 28.09.14

Андрей 28.09.14

Андрей 28.09.14

Алексей 28.09.14

Сергей 01.02.15

Алексей 01.02.15

Сергей 01.02.15

Алексей 01.02.15

Сергей 01.02.15

Сергей 01.02.15

Сергей 01.02.15

Алексей 01.02.15

АНОНИМ 01.02.15

Алексей 01.02.15

Сергей 02.02.15 03:12

Алексей 02.02.15 07:42

Сергей 02.02.15 14:02

Алексей 02.02.15 15:48

Сергей 02.02.15 15:56

Сергей 02.02.15 15:57

Алексей 02.02.15 19:27

Евгений 08.09.15 12:04

Алексей 08.09.15 13:21

Вам также может понравиться