معرفی و آموزش راه‌اندازی ماژول Sim800

شرکت Simcom طراح و سازنده انواع تجهیزات ارتباطی ماشین-به-ماشین و زیرمجموعه شرکت مادر SIM Technology Group است. این شرکت به‌سرعت در حال توسعه است و اصلی‌ترین فعالیت آن تولید ماژول‌های وایرلس متناظر با کاربردهایی چون GSM، GPRS، EDGE و ...، است. Simcom فعالیت اولیه خود را در سال ۱۹۸۶ و با تحقیق و توسعه در زمینه ماژول‌های وایرلس شروع کرد. در حال حاضر این شرکت، برای چهار سال پیاپی، بهترین عملکرد را در بین تمام شرکت‌های مشابه خود در جهان داشته است. اصلی‌ترین محصول شرکت، ماژول‌های ارتباط وایرلس مثل خانواده Sim800c است.

ماژول Sim800 یک باند چهارگانه (Quad-Band) است، بنابراین قابلیت ایجاد ارتباط در ۴ فرکانس متفاوت را دارد. این فرکانس‌ها عبارت‌اند از:
• GSM850MHz
• EGSM900MHz
• DCS1800MHz
• PCS1900MHz
این ماژول از روش‌های کدگذاری GPRS چون CS-1، CS-2، CS-3 و CS-4 پشتیبانی می‌کند.

با اندازه کوچکی در حدود ۱۷٫۶در ۱۵٫۷و ارتفاع ۲٫۳ میلیمتری، Sim800 را می‌توان در دسته بزرگی از تجهیزات الکترونیکی مانند گوشی همراه، لوازم خانگی هوشمند و تجهیزات الکترونیک خودروها استفاده کرد.

Sim800 یک پکیج SMT (روش جایگذاری قطعات الکترونیک بر روی بورد) با ۴۲ پد است که تمام ارتباطات سخت‌افزاری بین ماژول و بورد پذیرنده را ایجاد می‌کند. اجزای اصلی این ماژول عبارت‌اند از:
• یک پورت سریال ۳ خطی و یک پورت سریالی مودم
• یک USB، از این پورت می‌توان برای دیباگ (اشکال‌زدایی مدار) و دانلود نرم افزار استفاده کرد
• یک کانال صوتی که شامل یک ورودی میکروفون و یک خروجی اسپیکر است
• ورودی و خروجی‌های موردنیاز برای برنامه‌نویسی
• یک پورت سیمکارت‌خوان (SIM)
• قطعه متناظر با بلوتوث
درنهایت، Sim800 با قابلیت‌های صرفه‌جویی انرژی تجهیزشده است تا بیشترین کارایی را با کمترین صرف انرژی حاصل کند (در حالت استراحت مصرفی کمتر از ۰٫۶ میلی آمپر دارد).

توجه کنید که برای راه‌اندازی Sim800  متناظر با فعالیت‌های مختلف مثل ارسال پیامک، ارسال GPS و ...، روند و کدنویسی‌های متفاوتی نیاز است.

ما در اینجا روند ارسال یک پیامک را با استفاده از این ماژول توضیح می‌دهیم. رویکردها برای سایر فعالیت‌ها کم و بیش یکسان هستند.

• یک میکروکنترولر، مثلا STM32F103C8
• ماژول Sim800
• نمایشگر ۱۶*۲LCD
• ۲ دکمه برای تایپ
• پتانسیومتر ۱۰k
• بورد پایه
• کابل‌های انتقال

یک منبع اداپتور DC 12 ولتی برای برق‌رسانی ماژول استفاده می‌شود.

قرار دادن سیم‌کارت

در قسمت تعبیه‌شده برای جایگذاری سیم‌کارت در ماژول، سیم‌کارت وارد مدار می‌شود.

توجه داشته باشید که سیم‌کارت‌های ۴G و بالاتر را نمی‌توان در اکثر ماژول‌ها استفاده کرد، بنابراین در انتخاب سیمکارت دقت کافی را به خرج دهید.

در این مرحله، با استفاده از پورت سریال UART ارتباط اساسی بین ماژول و میکروکنترولر ایجاد می‌شود.

این ارتباط، آغاز برنامه‌نویسی و تفهیم دستورالعمل‌ها به ماژول خواهد بود. در ادامه، مراحل تعریف دستورات برای ماژول را خواهیم داشت.

دستورات AT

کامندها یا دستورات AT در واقع ساختارها و چهارچوب‌هایی هستند که برای کنترل مودم‌ها استفاده می‌شوند. AT مخفف کلمه Attention است. هر خط دستور با AT شروع می‌شود، به همین دلیل است که این کدنویسی‌ها را دستوارت AT می‌خوانیم.
از دستورات AT برای دسترسی به توانایی‌ها و عملکردهای ماژول، مانند دریافت و ارسال پیامک یا صوت، استفاده می‌کنیم. برخی از مهمترین دستورات AT ارائه شده‌اند.

جدول ارتباط پین‌ها در مداری که ماژول را به میکروکنترولر اتصال می‌دهد.

دو دکمه را به پین‌های PAO&PA1 از میکروکنترولر اتصال می‌دهیم.

اتصال نهایی حاصل، شبیه شکل بالا خواهد بود.

توجه کنید که ما در مدار تولیدی بالا از یک میکروکنترولر استفاده کردیم که قابلیت برنامه‌نویسی را به بورد حاصل می‌داد.
در واقع، وظیفه ارتباط با کامپیوتر و تعریف فعالیت‌ها برای کلیت بورد با میکروکنترولر است.
میکروکنترولر یک پردازشگر کوچک است که حکم مغز متفکر مجموعه بالا را دارد.
میکروکنترولر را می‌توان با استفاده از ARDUINO IDE برنامه‌نویسی کرد.
برای انتقال کدها به میکروکنترولر، پورت microUSB را به میکروکنترولر متصل کنید و پورت USB را به کامپیوتر وصل کنید.
در ابتدا کتابخانه‌های موردنیاز را اضافه کنید و پین متناظر با تشخیص نمایشگر را تعریف کنید:

سپس، با انتخاب تابع lcd.begin(16,2)، نمایشگر را آماده نوشتن کنید.
برای یافتن و رفع اشکالات محتمل، چند کلمه در نمایشگر بنویسید.

جهت مدنظر خود را برای نوشتن کلمات تعیین کنید و شماره پین موردنظر را نیز تعیین کنید:

نرخ باود (Baud rate) مورد استفاده برای ارتباط سریال را انتخاب کنید:

در این بخش عمل ارسال یک پیامک را با استفاده از هرآنچه تاکنون گفته شد، توضیح می‌دهیم.
یک دستور AT به ماژول فرستاده می‌شود و آن را در حالت تکست قرار می‌دهیم و مشخص می‌کنیم که پیامک قرار است به کدام شماره ارسال شود.
خط کد زیر ماژول را، با ارسال دستور AT+CMGF=1، در حالت تکست قرار دهید.

همچنین، دستور زیر شماره موبایل هدف را مشخص می‌کند.

در نهایت، دستور زیر برای ارسال پیام مورد نظر استفاده می‌شود.

پیامک ارسال شده با دستور زیر در نمایشگر به‌تصویر کشیده می‌شود.