راه اندازی ماژول SIM800L با آردوینو

در قلب این ماژول، چیپ اصلی SIM800L قرار گرفته که مسئول مدیریت تمامی ارتباطات GSM است. در بخش پشتی ماژول، جایگاه سیم‌کارت تعبیه شده که از نوع میکرو‌سیم‌کارت بوده و امکان قرار دادن سیم‌کارت‌های رایج اپراتورها در آن وجود دارد.

در قسمت بالای سمت راست ماژول، یک LED کوچک دیده می‌شود که نقش نشانگر وضعیت عملکرد ماژول را ایفا می‌کند. نحوه چشمک‌زدن این LED اطلاعات مهمی درباره وضعیت اتصال ماژول به شبکه مخابراتی در اختیار ما قرار می‌دهد:

• چشمک با فاصله ۱ ثانیه: ماژول روشن است اما هنوز به شبکه GSM متصل نشده.
• چشمک با فاصله ۲ ثانیه: ماژول در حال تلاش برای برقراری اتصال داده (Data Connection) است.
• چشمک با فاصله ۳ ثانیه: اتصال به شبکه با موفقیت انجام شده و ماژول آماده‌ی ارسال پیامک، دریافت تماس یا استفاده از اینترنت می‌باشد.

این LED ساده، ابزار مناسبی برای بررسی سریع وضعیت ماژول بدون نیاز به تجهیزات اضافی یا مانیتورینگ نرم‌افزاری است.

بر روی برد ماژول SIM800L، تعداد 12 پین درنظر گرفته شده است که در ادامه توضیح داده داده‌ایم:

NET : اولین پین سمت چپ برای اتصال آنتن Helical درنظر گرفته شده است.

VCC : پین تغذیه ماژول است و لازم به ذکر می‌باشد که این ماژول می‌تواند ولتاژ 3.4 تا 4.4 ولت را تحمل ‌کند. بنابراین برای اتصال به ماژول‌هایی که تغذیه 5 ولت دارند ولتاژ سیگنال ورودی باید کاهش یابد؛ بدین منظور می‌توان از یک تقسیم‌کننده ولتاژ مقاومتی استفاده کرد.

RST : این پین برای ریست کردن ماژول به‌کار می‌رود و چنانچه ماژول در وضعیت نامطلوبی قرار بگیرد، این پین به مدت 100 میلی‌ثانیه در وضعیت Low قرار گرفته و سپس ماژول ریست می‌شود.

RXD و TXD : به‌ ترتیب پین‌های گیرنده و فرستنده سریال هستند که امکان ارتباط بین دو ماژول را فراهم می‌کنند.

RING : در حالت عادی و به طور پیش فرض این پین در وضعیت High قرار دارد و هنگام دریافت تماس یا پیامک به مدت 120 میلی ثانیه Low خواهد شد.

DTR : با قرار دادن این پین در وضعیت High مدSleep  برای ماژول فعال می‌شود و در وضعیت Low این مد غیرفعال می‌شود.

MIC± : پین‌های میکروفن به این پین‌ها متصل می‌شوند.

SPK± : پین‌های اسپیکر نیز به این دو پین متصل می‌گردند.

جریان مصرفی مورد‌نیاز این ماژول در حالت‌های مختلف حدود چند صد میلی آمپر است ولی تا حدود 2  آمپر در هنگام انتقال داده افزایش می‌یابد، بنابراین منبع تغذیه ماژول باید قابلیت تأمین جریان 2 آمپر را داشته باشد در غیر این صورت ماژول از کار می‌افتد. از مبدل‌های کاهنده باک مانند مدل LM2596 یا هر مبدل دیگر با قابلیت جریان دهی 2 آمپر نیز می‌توانید به ‌عنوان منبع تغذیه ماژول استفاده نمایید.

2. پین NET روی ماژول برای اتصال مستقیم یک آنتن Helical GSM به برد در نظر گرفته‌شده است.

برای برقرار کردن ارتباط میان آردوینو و ماژول SIM800L GSM از طریق پورت سریال، می‌توان دستورات مورد نیاز را از طریق Serial Monitor در نرم‌افزار Arduino IDE به ماژول ارسال کرد. این روش امکان بررسی وضعیت عملکرد ماژول و اجرای دستورات مختلف مانند ارسال پیام یا برقراری تماس را فراهم می‌کند. برای این ارتباط تنها به سه بخش نیاز داریم: خطوط TX و RX برای ارسال و دریافت داده، و تأمین ولتاژ تغذیه پایدار.

برای راه‌اندازی کامل ماژول، کافیست مراحل زیر را گام‌به‌گام دنبال کنید:

1. اتصال آنتن: در ابتدا باید آنتن مناسب را به درگاه مخصوص روی ماژول متصل کنید تا دریافت سیگنال مخابراتی به‌درستی انجام شود.
2. قرار دادن سیم‌کارت: یک سیم‌کارت فعال با سایز میکرو را در محل مخصوص پشت ماژول قرار دهید.
3. اتصال خط TX: برای ارسال داده از ماژول به آردوینو، پایه TX ماژول را به یکی از پایه‌های دیجیتال آردوینو متصل کنید. در این آموزش از پین دیجیتال 3 آردوینو استفاده می‌کنیم.
4. اتصال خط RX با کاهش ولتاژ: از آنجا که سطح ولتاژ منطقی آردوینو ۵ ولت است اما ماژول SIM800L با ولتاژ حدود ۳.۴ ولت کار می‌کند، باید از ورود ولتاژ بالا به پایه RX ماژول جلوگیری کرد. برای این کار از یک تقسیم مقاومتی ساده استفاده می‌کنیم:
   • یک مقاومت ۱۰ کیلو اهم بین پین دیجیتال ۲ آردوینو و پایه RX ماژول
   • یک مقاومت ۲۰ کیلو اهم بین پایه RX ماژول و زمین (GND)
5. تأمین تغذیه ماژول: ماژول SIM800L جریان زیادی (گاهی تا 2 آمپر) مصرف می‌کند، بنابراین استفاده از منبع تغذیه پایدار ضروری است. شما می‌توانید از باتری لیتیوم‌پلیمر یا ماژول مبدل ولتاژ (Buck Converter) استفاده کنید تا ولتاژ 3.7 تا 4.2 ولت موردنیاز ماژول را فراهم نمایید.

در پایان، اتصال‌ها طبق شماتیکی که در ادامه آمده انجام می‌شود و آماده‌اید تا با ارسال دستورات AT از طریق سریال، ماژول را کنترل کنید.

کد آردوینو

#include &ltSoftwareSerial.h&gt
//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
 
  mySerial.println(“AT+CMGF=1”); 
 // Configuring TEXT mode
  updateSerial();
  mySerial.println(“AT+CMGS=\”+zzxxxxxxxxxx\””); 
//change ZZ with country code and xxxxxxxxxxx with phone number to sms
  updateSerial();
  mySerial.print(“Last Minute Engineers | lastminuteengineers.com”); 
 //text content
  updateSerial();
  mySerial.write(26);
}
  
void loop()
{
}
  
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
  }
}

کد آردوینو

#include &ltSoftwareSerial.hgt
 //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, i t will back to OK
  updateSerial();
  mySerial.println(“ATD+ +ZZxxxxxxxxxx;”); //  change ZZ with country code and xxxxxxxxxxx with phone number to dial
  updateSerial();
  delay(20000); // wait for 20 seconds…
  mySerial.println(“ATH”); //hang up
  updateSerial();
}
 void loop()
{
}
 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
  }
}

برای دریافت تماس از یک شماره تلفن مشخص، می توانید از کد زیر می‌توان استفاده کنید:

کد آردوینو

#include &ltSoftwareSerial.h&gt
 //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…”);
}
  
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
  }
}