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.
По просьбе трудящихся продолжаю тему GSM девайсов, а именно подключение модуля SIM900D к ATmega. Какая модель это не важно. В этой статье я буду использовать ATmega8515. Этот контроллер я использовал исключительно по фен-шую))) Вся нужная информация будет выводится на ЖК дисплей 20х4 фирмы МЭЛТ. Его тоже выбирал по фен-шую))) И также потому что он понимает кодировку Windows-1251 что сильно упрощает вывод русских буковок.
А теперь собственно поставим задачу.
- 1. Требуется включать и выключать 8 светодиодов(реле, вентиляторов и т.д.)
- 2. Включат и выключать по переданному коду по средством SMS.
- 3. Выводить на дисплей уровень приема GSM сигнала.
- 4. Вывод на экран последнюю команду переданную по средством SMS.
Запрос:
AT+CSQ\r\r\n
Ответ:
\r\n+CSQ: 17,0\r\n\r\nOK\r\n
Отсюда видно что запросы и ответы перемешаны кучей \r и \n ерундой. Ну для запроса это не проблема, так как мы сами его пишем, а вот ответ... Разгребать весь этот зоопарк каждым пришедшим байтом в UDR не комельфо, поэтому будем использовать кольцевой буфер. Кто не знает что это, идем сюда . При использовании кольцевого буфера добавим в обработчик прерывания по приходу данных в UDR проверку для игнорирования \r и \n. ISR(USART_RX_vect) { char temp = UDR; if(!(temp == 0x0A || temp == 0x0D)) InBuffer(temp); } То есть мы записываем в буфер все кроме \r и \n. Как только мы получили данные начинаем их обрабатывать. Первое что нужно посмотреть, SMS это или ответ на команду. Так как GSM-модуль всегда возвращает фиксированный ответ, а меняет только данные, то отследить можно по названию ответа. Например запрос на уровень приема GSM.
if(time == 30) { time = 0; USART_STR("AT+CSQ"); USART_END(); _delay_ms(200); } if(GetData()) { _delay_ms(70); num = IndexNumber(); OutBufferStr(temp,num); } Теперь в массиве temp лежит ответ от GSM-модуля. Теперь давайте его распознаем.
if((temp == "C") & (temp == "S") & (temp == "Q")) { } Если в массиве лежит ответ на запрос уровня GSM, то условие выполнится и его можно обрабатывать по своему усмотрению. А если условие не выполнилось? То скорее всего пришло SMS. Как его вычислить? Как только приходит SMS сообщение, модуль возвращает строку вида.
+CMTI: "SM",1 Все что здесь меняется, так это последний символ, а точнее цифра. Это номер SMS. А вот буквы SM не меняются никогда. Значит нам требуется проверить есть ли в сообщении эти буквы.
if((temp == "S") & (temp == "M")) { } Конечно еще бы было не плохо проверить название самой команды для более точного убеждения, но я этим пренебрег так как это пока просто объяснения работы МК с GSM-модулем. Поле того как распознали принятие SMS не плохо бы было его прочитать. Кидаем GSM-модулю запрос вида.
USART_STR("AT+CMGR="); USART_TXD(temp); USART_STR(",0"); USART_END(); _delay_ms(200); В ячейке массива temp лежит номер SMS. Данная команда будет адекватна при SMS сообщениях меньше 9. Ну это понятно почему. А вообще чтобы не забивать память SIM карты SMSками я после прочтения SMS сразу удаляю ее, поэтому больше 1 SMS в памяти не бывает. Но все же я использовал не жестко число 1, а именно выдрал его из массива. Я не знаю почему, но иногда SMS не всегда приходят сразу, а с неким опозданием. Если такое произошло, то возможен такой косяк, SMSка еще не пришла, мы думаем что не прошла и шлем за ней еще одну. Тут проходит время и они приходят две подряд одна за одной. Первую мы читаем как 1, а вторая пришла как 2. Вот от таких косяков и защищает ячейка массива. Теперь запросив текст SMS GSM-модуль вернет нам ответ вида.
+CMGR: "REC UNREAD","+71234567890","","14/07/06,13:04:38+16" сообщение OK После этого можно читать сообщение. Так как ответы всегда фиксированы, то можно смело начинать читать с temp... и может возникнуть косяк))) Я на него нарвался. Пока я разбирался с GSM-модулем мне тихим сапом Beeline прислал SMSку. Все бы ничего да подстава засела в месте где прописывается номер отправляющего SMS абонента. Вместо "+71234567890" мне пришло "My Beeline". Ну понятно чем это пахнет. Короче МК ни фига не понял и вошел в ступор. Поэтому я решил все таки проверять номер. Да и для безопасности это не помешает. А то вдруг зависливый сосед прознает про управление котлом по SMS и пошлет команду зимой выключит котел))).
for(uint8_t i=0; i Смысл прост. В цикле сравниваем ячейки массива буфера отвечающие за номер с массивом в который заранее положили требуемый номер. Пока цифры совпадают флаг равен 1, но как только цифра не совпадет, обнуляем флаг и выходим из цикла. Если флаг в нуле, то не читаем SMSку, а если в единице, то SMSка наша. Если все проверки прошли, то читаем команду. Команды я сделал такие. Заглавния буква V значит включить, O значит отключить. Для того чтобы узнать какой светодиод включить или выключить, после буквы пишем его номер от 1 до 8. Пример, нужно включить 4-й светодиод. Шлем SMS с текстом V4 , а для отключения O4 .
if(flag) { if(temp == "V") { lcd_xy(0,2); lcd_putsf("LED-"); lcd_putchar(temp); lcd_putsf(" Bключен "); switch (temp) { case 0x31: PORTC |= (1 Собственно вот весь код. Сначала проверяем буковку и по ней выполняем ту или иную команду и параллельно выводим сообщение на ЖК. А после того как закончили работу с SMS скидываем флаг и удаляем все SMS.
USART_STR("AT+CMGD=1,4"); USART_END(); _delay_ms(100); flag=0;
Вот и все. Ниже видео всего этого безобразия и архив с проектом.
Проект
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
Arduino представляет собой аппаратную платформу, используемую для быстрого создания различных электронных устройств, включая и охранные . Благодаря несложной конструкции, простоте языка программирования, а также использования открытых кодов даже непрофессионал сможет самостоятельно сделать многофункциональную сигнализацию для охраны своего дома, дачи, квартиры или гаража. Arduino GSM модуль станет оптимальным вариантном для создания бюджетной охранной системы, которую оптимально можно настроить под конкретный объект.
Область применения
Аппаратная платформа Arduino широко применяется в процессе создания различных электронных систем и устройств, которые могут принимать и обрабатывать сигналы от разно функциональных аналоговых либо цифровых сенсоров и датчиков. За результатами обработки получаемых сигналов может осуществляться управление внешними исполнительными механизмами и системами, подключаемыми к Arduino.
Пример использования данных модулей на видео:
Назначение
Аппаратная платформа Arduino обеспечивает возможным эффективно взаимодействовать с контролируемой средой через широкий спектр функциональных датчиков, которые могут контролировать различные параметры. Благодаря этому на базе такого рода платформ можно формировать охранные комплексы, которые будут следить за перемещениями по охраняемому периметру, за вскрытием окон и дверей, за повреждением стекол. Кроме датчиков охранного типа можно применять также и температурные сенсоры, датчики контроля за утечкой воды или газа.
Используя с платформой Ардуино GSM модуль информацию об опасности или внештатной ситуации на объекте можно предать владельцу максимально быстро. Для этой цели используется одна из сетей мобильных операторов.
Отличительной особенностью устройств Arduino является то, что их микроконтроллер может программироваться самим пользователем, используя язык Arduino, основанный на Wiring. Благодаря этому каждый может программировать алгоритм работы создаваемой охранной сигнализации так, как это требуется для конкретного охраняемого объекта и особенностей его применения.
Преимущества использования
На сегодняшний день существует множество аппаратных платформ и микроконтроллеров, которые могут получать информацию от внешних датчиков, обрабатывать ее и отправлять сигналы управления к исполнительным системам. Платформа Arduino максимально упрощает выполнение перечисленных процессов и владеет широким спектром преимуществ перед иными устройствами подобного рода.
- Небольшая стоимость. Платформы являются достаточно дешевыми устройствами по сравнению с аналогами, что никоим образом не отражается на их функциональности.
- Кросс-платформенность. Софт Arduino эффективно работает под такими операционными платформами, как Windows, Linux, Macintosh-OSX.
- Простота программирования. Для настройки микроконтроллеров используется среда программирования Processing. Она оптимально подойдет как профессиональным, так и малоопытным пользователям, которые работают с устройствами Arduino.
- Возможность усовершенствования. Специализированный софт Arduino отличается открытым кодом, что позволяет опытным пользователям его адаптировать под конкретные требования.
Высокая надежность аппаратной платформы. Платы Arduino выпускаются с микроконтроллерами ATMEGA8 и ATMEGA168 (более ранние модели) и с контроллерами ATmega32u4, Atmel ATmega328 (новые модели), которые отличаются высокой функциональностью и надежностью.
Принцип работы
Чтобы обеспечить полнофункциональную работу охранных систем или других устройств, построенных с применением платформ Arduino нужно иметь GSM модуль для Ардуино. С его помощью может осуществляться выход в Интернет, совершаться голосовой дозвон или отправка СМС-собщений.
В GSM-плате применяется специальный радиомодем M10, взаимодействие с которым обеспечивается за счет специальных AT-команд. Обмен информацией с модемом реализован с помощью программного последовательного интерфейса, владеющего цифровыми кодами.
Используемый в Ардуино GSM модем является 4-диапазонным, который может функционировать на следующих частотах: GSM 850MHz и 900MHz, PCS1900MHz и DCS1800MHz. В модеме реализована поддержка таких протоколов, как TCP/UDP и HTTP, обеспечивающих соединения через GPRS. Скорость передачи информационных пакетов в таком режиме будет составлять около 90 кбит/сек.
Отправка СМС через Arduino и GSM модуль реализуется при наличии установленной SIM-карты одного из сотовых операторов.»
Кроме этого появится возможность осуществлять передачу голосовых сообщений, совершать звонки – для этого дополнительно нужен микрофон и внешний динамик. Установка SIM-карты позволит использовать Arduino в режиме сотовой связи или GPRS.
Как подключать модули к ардуино
Перед тем, как подключить GSM модуль к Ардуино в его слот для следует установить подходящего типоразмера «симку» одного из операторов сотовой связи. После этого модуль подсоединяется к аппаратной платформе Arduino в соответствии с инструкцией и производится ее прошивка. Для этой цели используется ПК, который подключается к устройству с помощью USB-кабеля. После загрузки среды Arduino следует нажать клавишу Upload, что запустит процесс загрузки софта. По завершению этого процесса платформа может отсоединяться от компьютера и питаться от внешней системы питания.
Сравнительные характеристики GSM модулей
На потребительском рынке представлен широкий выбор различных GSM модулей под Arduino. Ниже приведены основные характеристики наиболее популярных.
Neoway M590
Ардуино GSM модуль M590 является беспроводным коммуникационным устройством, используемым в целях приема и передачи информации в сетях мобильной связи. Модуль этой серии создан на плате с минимальной обвязкой и позиционируется как GSM-модуль для аппаратной платформы Arduino.
С помощью этого устройства можно устанавливать мобильную связь с внешним телефоном, отправлять СМС-сообщения, производить обмен информацией по стандарту GPRS Class-10. В модуле этой конструкции нет микрофонного входа, что ограничивает возможность осуществления приема голосовой связи – соединение может устанавливаться, но звук передаваться не будет.
Для управления M590 используются АТ-команды, которые подаются посредством последовательной связи. В качестве рабочих радиочастот применяются частоты от 900 МГц до 1800 МГц. Величина питающего напряжения составляет в пределах 3,3…5 В. Поэтому GSM модуль Neoway M590 подключение к Ардуино осуществляет через специальный преобразователь напряжений 5 В « 3,3 В.
GSM-модуль SIM800L
Компактный Sim800l GPRS GSM модуль относится к устройствам, которые применяются для поддержки мобильной связи. Модуль построен на безе SIM-800L, созданного SIMCom Wireless Solutions и рассчитан для предоставления услуг к сервисам информационных сетей GPRS\GSM, используя для этого частоты от 850 МГц до 1900 МГц. С его помощью может осуществляться отправка SMS-сообщений, реализация звонков, а также обмен информацией по GPRS-каналам.
GSM-модуль комплектуется антенной, при потребности улучшения уровня сигнала можно использовать дополнительные антенны. Для управления модулем может использоваться ПК, подключаемый посредством специальной платы преобразования интерфейсов USB-UART либо же непосредственно через сам UART. Если используется Sim800l GPRS GSM модуль, подключение к Ардуино должно реализовываться через преобразователь логических уровней. Это обусловлено тем, что у SIM800L величина напряжения на логическом высоком уровне составляет 2,8 В, а в Arduino – 3,3…5 В.
GPRS Shield от Seeed Studio
Подключение GSM модуля к Arduino обеспечит возможность использования технологий обмена данными GSM/GPRS, а также совершать звонки и посылать СМС-сообщения. Устройства этого типа построены с использованием модуля SIMCom SIM900. Они имеют слот для установки SIM-карты, разъем для подключения внешней антенны, набор 3,5-миллиметровых джеков для аудио входа и выхода. Управление и работа с Arduino GSM Shield осуществляется посредством Serial-соединений и набора специализированных AT-команд.
Этот модуль представляет собой специальную плату, используемую для управления цифровыми устройствами удаленно, а также для обмена информацией. Применение SIM900 позволяет Arduino работать по технологиям GSM/GPRS, обеспечивая голосовую связь, отправку СМС и обмен данными с помощью сотовых и мобильных сетей.
Для функционирования этого модуля к нему подключается управляющий контроллер, источник питания, антенна, а также устанавливается SIM-карта мобильного оператора. При помощи специальных джамперов выполняется настройка способа обмена данными с контроллером. При потребности можно подключить динамик и микрофон.
Не так давно друг предложил мне работу, связанную с созданием прошивки для микроконтроллера, который должен был связываться с сервером при помощи GSM-модуля SIM900D . Ранее я с программированием микроконтроллеров дела не имел, да и на C программировал последний раз в студенческие времена, но любопытство перевесило и я принялся за работу. Документация по данной железке присутствует в интернете, однако хороших примеров работы с TCP/IP в коде найти не удалось. Ничего не оставалось, кроме как обложиться документацией, запастись сигаретами и чаем и приступить к лавированию между граблями. А граблей оказалось немало. Собственно, поэтому я и написал эту статью - чтобы другим было легче.
Что было нужно
Требовалось написать код, который мог бы инициализировать GSM-модуль, устанавливать подключение с сервером, получать и отправлять произвольные данные, проверять состояние подключения и работать без сбоев. А также быть достаточно компактным, чтобы уместиться в ограниченной памяти микроконтроллера и оставить место для основной функциональности и еще чуть-чуть про запас.Что получилось в итоге
Получился код на C, который может все, что было нужно. Из-за требований компактности, разбирать ответы и генерировать строки пришлось при помощи своего кода, который даже стыдно показать честному народу. Поэтому рекомендую всем использовать для этих целей регулярные выражения. Свой код я тоже собираюсь перевести на легковесный движок регулярных выражений, но уже после создания полнофункциональной прошивки.Код требует функций/макросов для работы с последовательным портом, а также наличия функций memset и memcpy. Так что его с относительной легкостью можно перенести на другую платформу, не зацепив по пути кучу библиотек.
И как оно выглядит?
Программирование и тестирование проводилось под Windows 7. Код, полученный в результате, стал основным материалом для этой статьи. Я не стану приводить код полностью и комментировать его, а вместо этого покажу алгоритм настройки и работы с GSM-модулем.Функции, которые требуются коду:
- uint16_t init_serial_port(char *port_name) Эта функция настраивает указанный последовательный порт. Под Windows.
- uint16_t puts_serial(uint8_t *buffer, uint16_t size) А эта пишет строку байт в этот порт.
- gets_serial(uint8_t *buffer, uint16_t size) Эта, соответственно, читает строку байт из последовательного порта.
- init_gprs() & stop_gprs() Соответственно инициализируют и вырубают GSM-модуль.
- uint16_t connect_gprs(uint8_t index, uint8_t mode, char *address, char *port) Устанавливает подключение с сервером. Стоит отметить, что модуль умеет работать с протоколами TCP и UDP как в качестве клиента, так и будучи клиентом. Поддерживается максимум 8 одновременных подключений.
- uint16_t close_gprs(uint8_t index) Закрывает указанное подключение.
- uint16_t send_gprs(uint8_t index, uint8_t *buffer, uint16_t size) Отправка сообщения через указанное подключение.
- uint16_t recv_gprs(uint8_t index, uint8_t *buffer, uint16_t size) Получение сообщения. Неблокирующая функция, что значит она не будет ждать появления данных в потоке, а вернет управление, если получать нечего. Стоит отметить, что такое поведение реализовать проще, чем блокирующее.
Как работать с последовательным портом
Это достаточно просто. Под целевой микроконтроллер есть макросы для отправки/получения данных через USART , но так как отлаживать такой код проще со стационарного компьютера, мне была предоставлена связка из переходника USB<->USART и GSM-модуля. Оставалось только научиться работать с последовательным портом под Windows. Это оказалось просто. Вкратце, последовательный порт представляется в ОС обычным файлом, передача информации осуществляется функциями ReadFile и WriteFile . Нужно только установить кое-какие параметры при помощи функций SetCommTimeouts и SetCommState .Вот как выглядит функция инициализации порта:
uint16_t init_serial_port(char *port_name)
{
COMMTIMEOUTS timeouts;
DCB parameters;
int result;
serial_port_handle = CreateFile(port_name, // "\\\\.\\COMx"
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
0, // Значения последующих параметров фиксированы при работе с портом
NULL,
OPEN_EXISTING,
0,
NULL);
if (serial_port_handle == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
printf("Error opening a serial port!\n");
return 1;
}
// Максимальное время между чтением двух байт подряд
timeouts.ReadIntervalTimeout = 100;
// Следующее значение умножается на количество читаемых из порта символов
timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
// и прибавляется к этому значению, получается максимальное время на выполнение
// всей операции
timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 1000;
// Значение то же, что и у предыдущих двух параметров, однако таймаут считается на запись.
timeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
timeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 1000;
result = SetCommTimeouts(serial_port_handle, &timeouts);
if (result == 0)
{
printf("Error setting timeouts for serial port!\n");
close_serial_port();
return 1;
}
// В параметры порта занесены самые простые настройки - без контроля
// четности, без управления потоком, 1 стоп-бит.
memset(¶meters,0,sizeof(parameters));
parameters.DCBlength = sizeof(DCB);
GetCommState(serial_port_handle, ¶meters);
parameters.BaudRate = (DWORD)BAUD_RATE;
parameters.ByteSize = 8;
parameters.Parity = NOPARITY;
parameters.StopBits = ONESTOPBIT;
parameters.fAbortOnError = TRUE;
parameters.fDtrControl = DTR_CONTROL_DISABLE;
parameters.fRtsControl = RTS_CONTROL_DISABLE;
parameters.fBinary = TRUE;
parameters.fParity = FALSE;
parameters.fOutX = FALSE;
parameters.fInX = FALSE;
parameters.XonChar = (uint8_t)0x00;
parameters.XoffChar = (uint8_t)0xff;
parameters.fErrorChar = FALSE;
parameters.fNull = FALSE;
parameters.fOutxCtsFlow = FALSE;
parameters.fOutxDsrFlow = FALSE;
parameters.XonLim = 128;
parameters.XoffLim = 128;
result = SetCommState(serial_port_handle, ¶meters);
if (result == 0)
{
printf("Error setting serial port parameters!\n");
close_serial_port();
return 1;
}
return 0;
}
Как происходит общение с GSM-модулем
После того, как последовательный порт настроен, в него можно отправлять AT-команды. Первой командой должна быть последовательность "AT\r" , позволяющая модулю автоматически настроить скорость передачи по последовательному порту. Ответ, который можно получить после этого из порта, будет выглядеть как "AT\r\r\nOK\r\n" .Команда является простой строкой из ASCII-символов. Чтобы команду воспринял модуль, в ее конце нужно поставить символ перевода каретки "\r" . В ответ модуль передаст строку символов, состоящую из двух частей - команды, на которую модуль отвечает и отделенным от нее символами "\r\r\n" ответом, заканчивающимся символами "\r\n" . Чтобы было удобнее разбирать ответы я создал макрос, который устанавливает указатель на начало ответа в принимающем буфере. Если хочется вывести ответ в консоль, нужно добавить нулевой символ в конец принятого сообщения.
Void at_send(char *cmd, uint16_t size)
{
uint16_t result;
cmd = "\r";
result = puts_serial(cmd, size);
return;
}
uint16_t at_recv(uint8_t *buffer, uint16_t size)
{
uint16_t result;
result = gets_serial(buffer, size);
return result;
}
Примерно так и выглядят вспомогательные функции для отправки команды и получения ответа.
Инициализация модуля
Самая большая функция в коде отвечает за настройку модуля. При инициализации отправляется много AT-команд. Я опишу их в порядке посылки модулю. Специально не расписываю аргументы и варианты ответов подробно, ибо их можно найти в документации.- "AT+CPIN=pin-code" Как несложно догадаться, эта команда разблокирует SIM-карту путем ввода пин-кода. Чтобы проверить, требуется ли пин-код, можно использовать команду "AT+CPIN?" .
- "AT+CREG?" Эта команда возвращает статус регистрации модуля в сети. Нужно выполнять ее, пока модуль не ответит, что в сети он зарегистрирован.
- "AT+CGATT=1" Заставляет модуль подключиться к GPRS. Проверить, подключен ли он, можно командой "AT+CGATT?" .
- "AT+CIPRXGET=1" Включает получение данных, переданных через соединение, вручную. По умолчанию этот параметр отключен и данные передаются в последовательный порт сразу после получения. Это не слишком удобно, хотя и не критично - можно настроить модуль так, чтобы вместе с данными он передавал и заголовки IP, по которым можно определить, от кого был получен пакет. Я решил, что вручную данные получать проще и не ошибся. Как я понял, данная команда воспринимается только GSM-модулями SIM.COM.
- "AT+CIPMUX=1" По умолчанию модуль может устанавливать только одно подключение. Этот параметр включает возможность создавать несколько подключений. Отправка и прием данных будут отличаться только на один параметр - индекс подключения.
- "AT+CSTT="internet"" APN - Access Point Name, имя точки доступа для GPRS. Для моего провайдера выглядит именно так.
- "AT+CIICR" Устанавливает беспроводное подключение GPRS. Может занять некоторое время, так что ее нужно выполнять в цикле и проверять ответ.
- "AT+CIFSR" Возвращает IP-адрес модуля. Я использую ее чтобы проверить, подключен ли модуль к интернету.
- "AT+CDNSCFG="8.8.8.8","8.8.4.4"" Этой командой устанавливаются сервера DNS, которые будет использовать модуль.
- "AT+CIPSTATUS" Помимо данных о состоянии подключений эта команда дает информацию о том, готов ли модуль к установке соединений. Так что нужно проверить ее ответ.
Установка и разрыв подключений
Создание подключения производится командой "AT+CIPSTART=index,"mode","address","port"" .- index указывает порядковый номер подключения, может принимать значения от 0 до 7.
- mode определяет протокол, который будет использоваться соединением. Может быть «TCP» или «UDP».
- address задает адрес сервера. Если при настройке были указаны DNS-сервера, то можно использовать как IP-адрес, так и доменное имя.
- port задает порт сервера, с которым будет устанавливаться соединение.
В ответ на команду можно получить несколько вариантов ответов. Если все хорошо, то после стандартного "OK" через небольшой промежуток времени можно получить один из трех ответов:
- "index,ALREADY CONNECT" это значит, что подключение с заданным индексом уже установлено и стоит его поискать.
- "index,CONNECT OK" тут все очевидно.
- "index,CONNECT FAIL" означает, что возникли проблемы с установкой соединения.
Передача данных
Данные передаются командой "AT+CIPSEND=index,length" , где index указывает подключение, по которому нужно передать данные, а length задает длину пакета данных. Кстати, узнать MTU для каждого подключения можно при помощи команды "AT+CIPSEND=?" .Если все хорошо, то модуль в ответ на команду выдаст приглашение ">" , после которого нужно переслать в последовательный порт данные. Как только модуль получит количество байт, равное length , он скажет что-то типа "index,SEND OK" . Вообще, можно не использовать параметр length , однако в таком случае окончание пакета данных должно быть указано явно при помощи символа 0x1A , в терминале сочетание Ctrl+Z. Для передачи произвольных данных такой вариант, очевидно, не подходит.
Как видите, передача данных - процесс не слишком сложный. Поэтому переходим к самому интересному - приему данных.
Прием данных
Как только GSM-модуль принимает данные, он сигнализирует об этом, посылая в последовательный порт строку вида "+CIPRXGET:1,index\r\n" . Я честно не знаю, что означает единица, ибо данная функция модуля документирована достаточно слабо, но у меня она фигурирует во всех сообщениях о приеме пакета.Мне не доставляла радости мысль о том, что придется тем или иным образом отслеживать сообщения модуля. Однако, немного поигравшись с дебаггером, я выяснил, что никаких других асинхронных сообщений модуль не посылает, а также то, что после выполнения любой AT-команды это сообщение оказывается в начале буфера. Так как я составил макрос для отделения ответа от команды путем поиска подстроки "\r\r\n" , меня это никоим образом не задевало. Так что функция приема данных была реализована достаточно просто.
Так вот, принимать данные можно командой "AT+CIPRXGET=2,index,length" . Двойка означает режим приема, в данном случае байты просто высыпаются в последовательный порт. Можно также задать получение данных в виде HEX-текста, видимо, ради предотвращения конфликтов с программным управлением потоком . Мне это не потребовалось, ибо управление потоком я вообще не использую. Параметр length задает размер пакета данных, который мы желаем получить за один раз.
В ответ мы получим нечто вида "+CIPRXGET:2,index,received,excess\r\n__DATA__\r\nOK\r\n" . В поле received будет находиться количество байт, находящихся в пакете данных __DATA__ , а поле excess будет содержать количество байт, ожидающих своей очереди в буфере модуля. Так что если поле received равно нулю, можно с чистой совестью заявлять, что получать нечего. Собственно, пользуясь этим, я и реализовал неблокирующую функцию для приема данных.
В заключение
Настоятельно рекомендую перед написанием кода освоиться в AT-командах при помощи PuTTY , который прекрасно работает с последовательным портом.Надеюсь, информация из этой статьи поможет кому-нибудь написать код для своего SIM900. Вполне возможно, что принципы работы с GSM-модулем, изложенные выше, можно применить и к модулям других моделей, а, возможно, и производителей.