راه‌اندازی ماژول SIM800l

اگر می‌خواهید حین مسافرت با شنیدن صدا از اتفاقاتی که در خانه‌تان رخ می‌دهد باخبر شوید یا حتی به‌وسیله یک تماس بی‌صدا، آبپاش‌های حیاط خانه خود را فعال کنید، ماژول SIM800l بهترین گزینه برای شما و تجهیزات هوشمند خانه شماست.

این قطعه را می‌توان مودم مینیاتوری GSM در نظر گرفت که می‌تواند بسیاری از پروژه‌های IOT (اینترنت اشیا) به کار گرفته شود و با آن تقریباً هر کاری که با یک تلفن همراه ساده انجام می‌شود را انجام داد؛ مانند فرستادن پیام کوتاه، برقراری و دریافت تماس صوتی، اتصال به اینترنت از طریق TCP/IP یا GPRS.

قلب تپنده این ماژول، چیپ پردازشگر ای از شرکت SIMCOM است که ولتاژ موردنیاز آن برای کارکرد صحیح بین ۳٫۴ تا ۴٫۴ ولت است.

این میزان ولتاژ برای تأمین برق مستقیم از باتری‌های لیتیوم پلیمری گزینه مناسب خواهد بود.

همچنین به علت کوچک بودن اندازه، از این قطعه می‌توان در پروژه‌هایی که فضای زیادی در اختیار ندارند به‌راحتی استفاده کرد.

این ماژول از بازه BAUD 1200 BPS تا ۱۱۵۲۰۰BPS پشتیبانی می‌کند و قابلیت تشخیص خودکار BAUD را دارد.

همچنین برای اتصال به شبکه، یک آنتن خارجی برای ماژول نیاز است که معمولاً همراه با خود قطعه عرضه می‌شود که به آن آنتن HELICAL گفته می‌شود.

این آنتن باید به‌طور مستقیم به پایه NET روی مدار چاپی ماژول لحیم‌کاری شود.

این مدار همچنین یک سازوکار اتصال U.FL نیاز دارد که اگر بخواهید آنتن را از مدار دور نگه دارید، باید از آن استفاده کنید.

در پشت ماژول درگاهی برای ورود سیم‌کارت وجود دارد. هر سیم‌کارت فعال ای با شبکه G2 روی ماژول کار خواهد کرد.

این قطعه کوچک ۱ اینچ مربعی قابلیت‌های جالبی را در درون خود جای‌داده که در زیر فهرست آن‌ها را مشاهده می‌کنید:

* پشتیبانی از باندهای چهارگانه (GSM850-EGSM900-DCS1800-PCS1900)

* اتصال به هر شبکه GSM جهانی با سیم‌کارت G 2

* برقراری و دریافت هر تماس صوتی با استفاده از اسپیکر ۸ اهمی و میکروفون الکترت (ELECTRET)

* دریافت پیام کوتاه (SMS)

* ارسال و دریافت اطلاعات GPRS (HTTP،TCP/IP و غیره)
* اسکن و دریافت شبکه‌های بخش رادیو FM
* انتقال قدرت:
کلاس ۴ (۲ وات) برای GSM850 و کلاس ۱ (۱ وات) برای DCS1800
* مجموعه فرمان‌های AT بر مبنای رابط سری (SERIAL)
* کانکتورهای FL برای اتصال آنتن‌های موبایل
* پذیرش میکرو سیم‌کارت
در قسمت بالا و سمت راست ماژول سیم یک LED وجود دارد که نشانگر وضعیت شبکه است. این ال ای دی ۳ حالت چشمک زدن مختلف دارد که در ادامه آن این حالات را توضیح خواهیم داد.
* چشمک هر ۱ ثانیه: ماژول فعال است ولی هنوز با هیچ شبکه‌ای ارتباط برقرار نکرده است.
* چشمک هر ۲ ثانیه: ارتباط اطلاعاتی GPRS مورد درخواست شما فعال است.
* چشمک هر ۳ ثانیه: ماژول با شبکه ارتباط برقرار کرده و آماده ارسال و دریافت تماس و پیامک است.

این ماژول GSM دارای ۱۲ پایه برای برقراری ارتباط با دیگر دستگاه‌ها و ایجاد رابط کاربری است. این ۱۲ پایه به ترتیب زیر هستند:

* پایه NET برای اتصال آنتن هلیکال تعبیه‌شده همراه با ماژول کاربرد دارد.

* پایه VCC برق موردنیاز ماژول را تأمین می‌کند که بین ۳٫۴ تا ۴٫۴ ولت است.

* پایه RST برای ریست کردن سخت‌افزاری است که با نگه‌داشتن آن به مدت ۱۰۰ میلی‌ثانیه، ماژول ریست می‌شود.

* RXD پایه گیرنده برای ارتباط سری است.

*TDX پایه فرستنده در ارتباط سری است.

* پایه GND آیا به پایه GND آردوینو وصل شود تا ارتباط گراند شکل می‌گیرد.

* پایه RING به‌عنوان نشانگر زنگ خوردن ماژول عمل می‌کند. همچنین می‌تواند حالت قطع و وصل شدن هنگام دریافت اس ام اس را برای آن تعریف کرد.

* پایه DTR برای فعال‌ یا غیرفعال سازی حالت SLEEP استفاده می‌شود. در حالت HIGH دستگاه به خواب‌رفته و در حالت LOW ماژول بیدار می‌شود.

* پایه مثبت و منفی MIC برای اتصال مستقیم میکروفون تعبیه‌شده است.

* پایه مثبت و منفی SPK برای اتصال مستقیم اسپیکر تعبیه‌شده است.

این ماژول GSM دارای ۱۲ پایه برای برقراری ارتباط با دیگر دستگاه‌ها و ایجاد رابط کاربری است. این ۱۲ پایه به ترتیب زیر هستند:

* پایه NET برای اتصال آنتن هلیکال تعبیه‌شده همراه با ماژول کاربرد دارد.

* پایه VCC برق موردنیاز ماژول را تأمین می‌کند که بین ۳٫۴ تا ۴٫۴ ولت است.

* پایه RST برای ریست کردن سخت‌افزاری است که با نگه‌داشتن آن به مدت ۱۰۰ میلی‌ثانیه، ماژول ریست می‌شود.

* RXD پایه گیرنده برای ارتباط سری است.

*TDX پایه فرستنده در ارتباط سری است.

* پایه GND آیا به پایه GND آردوینو وصل شود تا ارتباط گراند شکل می‌گیرد.

* پایه RING به‌عنوان نشانگر زنگ خوردن ماژول عمل می‌کند. همچنین می‌تواند حالت قطع و وصل شدن هنگام دریافت اس ام اس را برای آن تعریف کرد.

* پایه DTR برای فعال‌ یا غیرفعال سازی حالت SLEEP استفاده می‌شود. در حالت HIGH دستگاه به خواب‌رفته و در حالت LOW ماژول بیدار می‌شود.

* پایه مثبت و منفی MIC برای اتصال مستقیم میکروفون تعبیه‌شده است.

* پایه مثبت و منفی SPK برای اتصال مستقیم اسپیکر تعبیه‌شده است.

* ولتاژ کارکرد ماژول سیم باید بین ۳٫۴ تا ۴٫۴ ولت باشد، یعنی اگر پایه RX را به پایه دیجیتال آردوینو که ۵ ولتی یا پایه VCC را به منبع تغذیه‌ای که بیش از مقادیر گفته‌شده است وصل کنید، ماژول شما بلافاصله خواهد سوخت، چون پایه‌های آن توان تحمل ولتاژ بالاتر از حد ذکرشده را ندارد.

بهترین روش برای کاهش ولتاژ ورودی اتصال مقاومت K 10 بین پایه RX ماژول سیم و پایه D2 آردوینو و اتصال مقاومت دیگری با ظرفیت K20 بین پایه RX و گراند ماژول GSM است.

* نکته دیگر اینکه ماژول سیم با ولتاژ ۳٫۳ کار نمی‌کند، بلکه باید از منبع تغذیه خارجی مانند باتری لیتیوم پلیمری و تبدیل DC-DC با توان حداقل ۳٫۷ ولتی و ۲ آمپر استفاده کنید تا برای دستگاه مشکلی پیش نیاید.

* همیشه به خاطر داشته باشید که پایه GND را قبل از اتصال پایه VCC وصل کنید و موقع قطع کردن، هیچ‌گاه اول پایه گراند را قطع نکنید. بلکه بعد از قطع کردن پایه VCC، آن را از مدار جدا کنید. در غیر این صورت دستگاه شما به علت اتصالی خواهد سوخت. برای استفاده بهینه می‌توانید از باطری‌های لیتیوم پلیمری مانند نمونه‌ای در تصویر زیر استفاده کنید.

بعدازاینکه اتصالات را به‌درستی برقرار کردید، مدار آردوینو را به کامپیوتر متصل کرده و کدهای موردنظرتان را روی آن آپلود کنید.

سپس با اجرای آن‌ها می‌توانید از قابلیت‌های مختلف ماژول سیم۸۰۰l برای پروژه‌های خود استفاده کنید.

نمونه‌ای از کدهای مورداستفاده برای راه‌اندازی ماژول SIM800l را می‌توانید در زیر مشاهده کنید:

#include <SoftwareSerial.h>

//Create software serial object to communicate with SIM800L
SoftwareSerial mySerial(3, 2); //SIM800L Tx & Rx is connected to Arduino #3 & #2

void setup()
{
//Begin serial communication with Arduino and Arduino IDE (Serial Monitor)
Serial.begin(9600);

//Begin serial communication with Arduino and SIM800L
mySerial.begin(9600);

Serial.println("Initializing...");
delay(1000);

mySerial.println("AT"); //Once the handshake test is successful, it will back to OK
updateSerial();
mySerial.println("AT+CSQ"); //Signal quality test, value range is 0-31 , 31 is the best
updateSerial();
mySerial.println("AT+CCID"); //Read SIM information to confirm whether the SIM is plugged
updateSerial();
mySerial.println("AT+CREG?"); //Check whether it has registered in the network
updateSerial();
}

void loop()
{
updateSerial();
}

void updateSerial()
{
delay(500);
while (Serial.available())
{
mySerial.write(Serial.read());//Forward what Serial received to Software Serial Port
}
while(mySerial.available())
{
Serial.write(mySerial.read());//Forward what Software Serial received to Serial Port
}
}