Устройство sim800c что это

SIM800C и Arduino. Подключаем и разбираемся с принципом работы.

SIM800C — это компактный gsm/gprs модуль. Помимо GSM, модуль так же поддерживает Bluetooth версии 3.0. А ещё SIM800C может воспроизводить аудио и поддерживает протоколы POP3, SMTP, MMS, FTP, HTTP, SSL и др.

Несмотря на плюсы, у данного модуля есть и минусы:

У модуля, который мы будем подключать, выведен необходимый минимум для доступа к подавляющему большинству функций, включая голосовые (выходы для подключения микрофона и динамика):

И обратная сторона.

Назначение выводов модуля:

Теперь соберем простую схему

После сборки схемы, загрузим тестовый скетч для настройки модема

После загрузки скетча, запускаем Serial Monitor и видим ответ от модема.

После, по очереди вводим команды для настройки модема. После каждой команды нажимаем «Отправить»

AT+CLTS=1 автоматическое определение времени по сети

AT+IPR=9600 задаем скорость работы модуля

AT&W сохранение настроек

После введенных команд, перезагружаем модуль и повторно через «монитор порта» проверяем настройки модуля.

AT+IPR?- команда проверки скорости обмена.

AT+CLTS?-команда проверки определения времени

Существует ряд команд при помощи которых можно определить состояние GSM-модуля и совершать конкретные действия, также получить полезную информацию при диагностике модуля. Некоторые из них представлены ниже:

Практическое применение.

Для примера, попробуем поуправлять светодиодом, подключенным к Arduino Nano, посылая с помощью SMS команды «1» и «0». Аналогичным образом можно управлять и любой другой нагрузкой, используя вместо светодиода реле.

Загрузим несложный скетч для управления светодиодом или реле с помощью СМС сообщений.

Теперь проверим работу схемы: отправляем на номер SIM карты, которая вставлена в SIM800L модуль СМС с «1» и в течении 10 секунд загорится светодиод, а чтобы его выключить отсылаем сообщение с «0».

Таким образом мы управляем любой нагрузкой с помощью модуля SIM800L и Arduino. Разумеется, вместо светодиода можно подключить, например, реле и контактор, что позволит управлять более или менее серьезной нагрузкой дома и в саду.

Источник

Знакомый форм-фактор и новые возможности 2G-модулей

Выбор модуля передачи данных является одним из ключевых факторов, влияющих на качество, цену и стабильность работы готового решения для рынка М2М-устройств. Компания SIMCom Wireless Solutions создала максимально адаптированный к требованиям российского рынка модуль SIM900R, ставший наиболее массовым среди 2G-модулей. За период существования SIM900R на его основе в России было выпущено более двух миллионов М2М-устройств. SIM900R нашел применение в таких сферах, как системы оперативного многопараметрического мониторинга (автотранспорт, телеметрия, учет энергоресурсов), контрольно-кассовая техника, платежные терминалы, охранные системы и др.

Технологии не стоят на месте, и закономерно, что на смену успешному SIM900R приходит новое поколение модулей SIM800, обладающее более совершенными техническими характеристиками и привлекательной ценой.

Преемственность платформы модулей обеих серий позволяет в короткие сроки перевести изделия на новую линейку модемов, сохранив идеологию имеющегося решения, но при этом заметно расширив его функционал. Материал статьи будет интересен и тем, кому необходим беспроводной канал связи стандарта GSM в составе принципиально нового устройства.

CSD 2G или 3G

Корректное завершение жизненного цикла изделий на основе модулей SIM900R и его продолжение с использованием модулей 800-й серии требует учесть множество факторов, но прежде всего это достаточно широкое применение технологии CSD(Circuit Switched Data), которая позволяет реализовывать беспроводное соединение по прямому голосовому каналу передачи данных с ограниченной скоростью обмена (на практике она не превышает 14,4 кбит/с).

Отвечая на вопрос о практической оправданности применения модулей, поддерживающих как сети 2G, так и технологию CSD, необходимо ориентироваться на сроки жизни самого стандарта второго поколения и учитывать перспективы развития сетей, как их видят основные операторы сотовой связи.

Миграция или редизайн?

Ответ на этот вопрос определяется используемыми критериями выбора: экономия времени, жесткое бюджетирование проектирования и удобство перехода при миграции, либо более глубокий редизайн, позволяющий получить уменьшение габаритных размеров и существенный экономический выигрыш на закупках модуля в несколько более отдаленной перспективе.

Редизайн

Экономия средств важнейший критерий, которому следуют при выборе компонентов в любой экономической ситуации. Нередко цена вопроса становится основным критерием. Исходя из этого, сверхминиатюрный модуль SIM800C будет наилучшим выбором. Несмотря на предельно компактные размеры корпуса (15,7×17,6×2,3мм), он является полнофункциональным четырехдиапазонным устройством (850/900/1800/1800 МГц), поддерживающим GPRS Class 12 (↨85,6 кбит/с). Заявленный жизненный цикл модуля SIM800C до 2020 г.

SIM800C представлен аппаратными модификациями с 24 и 32 Мбит flash-памяти. Удобная и интуитивно понятная маркировка этих модификаций SIM800C24 и SIM800C32 соответственно.

Основное преимущество 32-Мбит версии возможность загрузки специализированного программного обеспечения (ПО) с одновременной поддержкой Bluetooth и ЕАТ (Embedded AT технология работы с пользовательским ПО).

Комбинация удачного форм-фактора и чипсета модуля SIM800C вдохновила инженеров SIMCom создать на этой базе версию модуля, поддерживающего работу с двумя SIM-картами одновременно, SIM800C-DS.

Основные характеристики SIM800C-DS:

Отличительные особенности модуля наличие второго активного интерфейса для подключения второй SIM-карты; поддержка интерфейсов PCM, I 2 C, SDIO (поддержка SD-карт объемом до 32 Гбайт); дополнительный аналоговый аудиовыход; дополнительные выводы GPIO и вход АЦП.

Использование модуля SIM800C-DS позволяет получить универсальное решение, так как его краевые контакты идентичны с модулем SIM800C. Пины, обеспечивающие расширение функционала (LGA-контакты), выведены на нижнюю часть корпуса.

Миграция

Сравнение модулей SIM900R/SIM800/SIM800F по пинам

Если необходимо выполнить переход на 800-ю серию в сжатые сроки, в условиях ограниченных ресурсов, без глубокой модернизации платы, то оптимальным решением будет выбор модулей SIM800 и SIM800F. Их дизайн позволяет с минимальными изменениями платы и программного обеспечения провести адаптацию изделия.

Основные характеристики модемов SIM800 и SIM800F:

Отличия модулей SIM800 и SIM800F определяются используемым чипсетом.

SIM800 основан на чипсете компании MediaTek MT6260, он поддерживает работу с технологией CSD (Circuit Switched Data) и имеет такой же LCC-корпус (с торцевыми контактами под пайку), как и SIM900R. Особенностью чипсета является возможность работы на EDGE-скоростях до 216 кбит/с вниз (настройка функционала осуществляется посредством АТ-команд).

SIM800F имеет чипсет МТ6261 от того же производителя, но без поддержки CSD, и только со стандартной скоростью обмена данными через GPRS ↨85,6 кбит/с.

Чтобы расширить предлагаемый модулями функционал, компания SIMCom Wireless Solutions разработала специализированное ПО модулей с поддержкой технологии Bluetooth 3.0. Функционал востребован производителями оборудования для автомобильной отрасли, для подключения беспроводной гарнитуры и других сервисов (иммобилайзеры, беспроводное подключение диагностического оборудования).

Необходимо учесть и изменившийся диапазон напряжений: 3,4-4,4 В у 800-й серии против 3,2-4,8 В у SIM900R. В то же время снизилось требование к допустимым просадкам по напряжению. Для SIM900R Powerdrop составлял Таблица 1.

SIM900R

SIM800 / SIM800F

Напряжение питания, В

RTC Backup, typ.value

На рис. 1 представлено попиновое сравнение модулей SIM900R, SIM800 и SIM800F. Основным аппаратным отличием SIM800/SIM800F от SIM900R является наличие Bluetooth-антенны на пине № 53. В модулях с прошивками, поддерживающими Bluetooth, этот функционал отключен по умолчанию. Включить Bluetooth можно, отправив команду AT+BTPOWER=1.

Еще одно аппаратное отличие: у модулей SIM800/SIM800F на не подключенный у SIM900R пин № 2 теперь заведена земля (для улучшения требований по ЭМС).

Появление USB-интерфейса у модулей 800-й серии (вместо Debug-UART) заметно повысило удобство работы с ними, прежде всего за счет повышения оперативности замены текущей прошивки. В таблице 2 указаны основные различия по остальным пинам.

Таблица 2.

PIN №

SIM900R

SIM800

SIM800F

BT_ANT (BT default is OFF)

Примечание: * — назначение выводов может быть изменено посредством АТ-команд

Модули SIM800/SIM800F выгодно выделяются бόльшим объемом памяти для пользовательских нужд в сравнении с модулями SIM900R. А модуль SIM800, к тому же, поддерживает технологию SMSAutorun (табл. 3).

Таблица 3.

SIM900R

SIM800

SIM800F

DTMF (coding, generation)

В свою очередь, footprint контактов модулей серии SIM800 остался прежним, как и термопрофиль для пайки в печи.

АТ-команды

Стандартные AT-команды линейки GSM-модулей компании SIMCom Wireless Solutions в большинстве случаев совпадают, однако есть и отличия. Применение более современного и мощного чипсета (в сравнении с серией SIM900) привело к появлению новых функций и соответствующих им новых команд.

Команды, относящиеся к стандарту 3GPPTS27.007 и TS27.005, перекочевали в новую линейку практически без изменений. Команды, относящиеся к отправке SMS, E-Mail, установке TCP/IP-соединения, изменились незначительно, прежде всего за счет расширения функционала каждой из них.

Исходя из сказанного, мы рекомендуем произвести сверку AT-команд, уже используемых в решении.

В таблице 4 приведен пример ответов (возможных разночтений) на некоторые распространенные команды.

Таблица 4.

Команда

SIM900R

SIM800H

DCS_MODE, GSM850_MODE, PCS_MODE, EGSM_DCS_MODE,

——MOST SUITABLE CELL——

MCC:250, MNC:2, Rxlev:22,

MCC:250, MNC:2, Rxlev:16,

——OTHER SUITABLE CELL——

Отладочные средства

Компания SIMCom Wireless Solutions предоставляет универсальные отладочные средства, состоящие из двух основных компонентов:

Чтобы получить рабочий отладочный комплект, нужно установить мезонинную плату на разъем материнской платы и подключить к компьютеру.

Для работы с двухсимочным 2G-модулем имеется специализированная мезонинная плата. Такое решение позволяет гибко подходить к вопросу знакомства с новыми сериями и не требует значительных денежных затрат.

Заключение

С появлением 800-й серии модулей от SIMCom Wireless Solutions заказчик получает возможность не только поддержать текущие проекты, но и реализовать в своих устройствах новые функции, такие как Bluetooth, повышенная скорость передачи данных, работа с двумя SIM-картами, хранение информации на SD-карте. Разработчики, имея опыт работы с SIM900R, могут освоить и применить описанные выше нововведения, не начиная разработку с чистого листа.

Мы развиваем все стандарты, включая 2G. Количество абонентских устройств и SIM-карт, поддерживающих 2G/3G, все еще велико, модельный ряд 3G-терминалов постоянно увеличивается, а LTE поддерживают далеко не все смартфоны и планшеты. Так что отказываться от того или иного сотового стандарта мы не планируем.

Компания активно участвует в реализации общенациональных проектов по расширению доступа к мобильной связи 2G в отдаленных районах страны. В рамках реализации задач, поставленных перед нами Минкомсвязи России, МегаФон содействовал расширению географии покрытия мобильной связи на всех федеральных автомобильных трассах и предпринимал шаги по улучшению качества связи.

Руководитель пресс-службы ПАО МегаФон Юлия Дорохина

Развитие технологий и стратегии операторов связи по всему миру вызывают обеспокоенность многих высокотехнологических компаний, особенно производителей оборудования и интеграторов в сфере М2М и IoT, опирающихся в своих сервисах на стандарты сетей 2G. В частности, речь идет о сообщениях о закрытии сетей этого стандарта в США и планах по закрытию таких сетей в некоторых странах Европы и Азии.

Публичное акционерное общество ВымпелКом не планирует отказываться от сетей стандарта 2G (900/1800). Проекты по переводу части спектра в стандарты UMTS 900 и LTE 1800, вследствие их технологической нейтральности, будут реализовываться без ухудшения качества сетей 2G.

Важно отметить, что развитие сетей, продуктов и услуг для рынков М2М/IoT будет сосредоточено в самом современном стандарте LTE. В ближайшие два года мы предоставим новые базовые услуги сетей передачи данных для мобильных абонентов и дополнительные линейки сервисов, которые позволят создавать новые продукты и услуги на базе SIM-карт Билайн для конечных потребителей.

Руководитель службы продаж и развития телематических сервисов ПАО ВымпелКом (Билайн) Григорий Сизов

Источник

Программный драйвер для управления GSM-модулем SIM800C

Одной из самых старых и востребованных технологий сотовой связи остается технология GSM, разрешающая выполнять голосовые звонки между устройствами, обмениваться короткими текстовыми сообщениями и обеспечивающая мобильный доступ в глобальную сеть Интернет. Cегодня промышленная и бытовая автоматизация немыслимы без использования средств беспроводной передачи данных, позволяющих объединять отдельные устройства в сети, предоставляющие как локальный, так и глобальный доступ к элементам управления и контроля отдельных модулей и системы в целом. Среди великого множества беспроводных сервисов первое место по праву занимает сотовая связь с ее 20-летним стажем на отечественном рынке телекоммуникационных услуг. Практически полное покрытие территории, сравнительно низкие и гибкие тарифы, множество дополнительных сервисов позволяют эффективно использовать мобильные сети в большинстве промышленных и бытовых применений: системах телеметрии, удаленного управления, отслеживания перемещения подвижных объектов и т. п.

Рис. 1. GSM-модуль SIM800C

Массовый спрос на GSM-оборудование привел к его значительному удешевлению по сравнению с устройствами, используемыми 3–5 лет назад. Компании — производители чипсетов разработали дешевые интегрированные миниатюрные решения, которые значительно упрощают схемотехнику за счет уменьшения количества внешних элементов, необходимых для функционирования таких устройств. Примером может служить чипсет MT6261 от компании Mediatek, первоначально разработанный для «умных» часов и других миниатюрных гаджетов, но затем нашедший широкое применение в GSM-модулях — полуфабрикатах, предназначенных для инсталляции в бытовые и промышленные устройства, использующие различные сервисы GSM-сети: охранные сигнализации, трекеры, элементы системы «умный дом» и т. д.

Модуль SIM800C представляет собой изделие-полуфабрикат размером около 16×18 мм, которое предназначено для поверхностного монтажа на печатную плату. По периметру расположено 42 вывода с шагом 1,1 мм, что позволяет запаять модуль даже вручную. Модуль содержит интерфейсы подключения SIM-карты, аналоговых звуковых цепей, USB, UART и цифровые входы/выходы общего назначения (рис. 2). Питание осуществляется от стабильного источника напряжением 3,5–4,2 В, в качестве которого может выступать стандартный литиевый аккумулятор. Следует отметить, что логические уровни единицы на интерфейсных выводах модуля составляют 2,8 В, поэтому пользователь должен позаботиться о согласовании с логическими уровнями микроконтроллера, которые обычно равны 3,3 или 5 В. Потребляемый от источника питания ток в среднем составляет 100–200 мА (в режиме ожидания — несколько миллиампер), но импульсные токи могут достигать 2 А, поэтому для предупреждения кратковременной просадки напряжения питания необходимо применять низкоимпедансные блокировочные конденсаторы, размещая их в непосредственной близости от модуля. В случае использования блока питания следует обеспечить запас по мощности во избежание сбоев во время работы, особенно в местах со слабым сигналом сотовой сети. Более подробно особенности проектирования устройств с применением GSM-модуля SIM800C описаны в документе [1].

Рис. 2. Расположение выводов модуля SIM800C

Антенные цепи модуля имеют импеданс 50 Ом в рабочих диапазонах 900 и 1800 МГц. К сожалению, GSM-антенны, доступные в массовой продаже, а также суррогатные антенны, выполненные как в виде проводников, так и печатным монтажом, могут иметь весьма существенные отклонения от заданного импеданса, а иногда и значительную реактивную составляющую на одном из GSM-диапазонов. В таких случаях усилитель мощности модуля, обеспечивающий до 2 Вт полезного сигнала, будет работать с перегрузками, что может привести к выходу его из строя. Также неизбежно повысится уровень гармоник в выходном сигнале, что становится препятствием для сертификации конечного устройства. Для предотвращения нежелательных последствий рекомендуется предусмотреть элементарные цепи согласования между модулем и антенной в соответствии с рекомендациями производителя, приведенными в технической документации.

Для функционирования модуля в составе пользовательского устройства необходим интерфейс, позволяющий управлять модулем и получать информацию о его текущем состоянии, а также отправлять данные удаленному объекту и принимать их. Производители использовали два подхода к управлению модулем: с помощью API-функций, реализуемых пользователем во внутренней прошивке модуля, и с помощью AT-команд, посылаемых с внешнего устройства (в том числе с терминала в ручном режиме), подключенного к модулю через стандартный серийный интерфейс (UART, COM-порт).

Управление с использованием API (так называемая технология Embed­ded AT [2]), несомненно, намного эффективнее и позволяет создать более простой код, а также избавиться от трудностей, связанных с работой UART и разбором текстовых строк. Недостатком данной технологии является необходимость двух наборов утилит: для разработки, компиляции и программирования пользовательского кода, помещаемого во флэш-память самого модуля, и для кода, выполняемого во внешнем микроконтроллере. Полностью отказаться от внешнего микроконтроллера удается лишь в редких случаях, поскольку операционная система внутри модуля не является системой реального времени, что накладывает ограничения на создание пользовательских физических интерфейсов, отсутствующих в виде аппаратной реализации в модуле и чипсете. Идеальным видится применение бюджетного внешнего контроллера реального времени для обеспечения физических интерфейсов, в то время как основная логика функционирования устройства реализуется в коде, выполняемом в самом модуле.

Управление с помощью AT-команд является более простым и общепринятым решением, которое рекомендуется начинающим разработчикам. Этот интерфейс хорошо документирован [3] и обеспечивает доступ к подавляющему большинству функций модуля, включая некоторые аудиовозможности и доступ к внутренней файловой системе. Его основной недостаток — отсутствие стандартизации AT-команд даже в пределах одной модели модуля. Так, в различных версиях прошивки могут быть незначительные отличия в реализации той или иной команды, несущественные при правильном программировании, но дающие нежелательные эффекты в сочетании с нестандартными алгоритмами работы пользователя. Кроме того, следует отметить, что набор АТ-команд первоначально разрабатывался для интерфейса «машина-человек» и идеален для управления модулем через терминал в ручном режиме. При попытке реализации на базе АТ-команд интерфейса «машина-машина» (управление модулем с помощью внешнего микроконтроллера) разработчик неизбежно сталкивается с трудностями, связанными с созданием подходящей под его задачу машины состояний и интерпретацией текстовых строк, возвращаемых модулем. Это значительно усложняет разработку программного обеспечения и требует дополнительных вычислительных ресурсов. Кроме того, количество ошибок интерфейса обычно значительно превышает число ошибок в логике самой программы (особенно в случае несложных бюджетных устройств), процесс отладки требует значительных ресурсов и соответствующего уровня программиста, что заметно повышает стоимость такого программного обеспечения, и, как результат, конечного устройства.

Один из вариантов решения данной проблемы — использование универсального драйвера, преобразующего интерфейс AT-команд в другой интерфейс, более подходящий для программиста, разрабатывающего код для внешнего управляющего микроконтроллера на языке Си. Конечно, создание универсального драйвера, позволяющего в полной мере реализовать все доступные через АТ-команды функции модуля, становится весьма сложной задачей, посильной лишь производителю модулей. Кроме того, подобный универсальный драйвер потребует значительного количества ресурсов и будет весьма непрост в настройке и использовании, что в конечном итоге может свести на нет преимущества подобного решения, особенно в сравнении с технологией Embedded AT. Но реализация в виде драйвера основных функций модуля, наиболее востребованных пользователями в стандартных ситуациях, несомненно, будет полезной, особенно для начинающих разработчиков. К тому же данный подход может значительно сэкономить время и стоимость разработки в случае проектирования массовых бюджетных решений, например систем в составе «умного дома».

Учитывая актуальность указанной проблемы, мы попытались создать собственный кросс-платформенный драйвер для модуля SIM800C, конвертирующий интерфейс AT-команд в нативный Cи-интерфейс. При разработке особое внимание было уделено простоте использования и экономии ресурсов (вычислительной мощности процессора, оперативной и постоянной памяти). Таким образом, представленный драйвер идеально подходит для недорогих микроконтроллеров с архитектурой Cortex-M0, функционирующих без операционной системы.

На самом верхнем уровне драйвер предоставляет два интерфейса: во-первых, реализован интерфейс обмена данными с модулем, во-вторых, предусмотрен набор функций, позволяющих получить уведомления о событиях модуля (смене состояния, получении и отправке данных и т. п.), а также выполнить команды управления модулем. Кроме того, обеспечивается возможность отправки и получения двоичных и текстовых данных по различным каналам связи (DTMF, SMS, GPRS TCP/UDP).

Интерфейс обмена данными с модулем представлен двумя функциями: функцией чтения из драйвера данных, предназначенных для отправки в модуль, и функцией отправки в драйвер данных, полученных от модуля. Последняя функция может быть безопасно вызвана из обработчика прерываний микроконтроллера и способна передавать в драйвер данные длиной 1–255 байт. Это дает возможность легко реализовать канал «модуль-драйвер» с помощью прерывания от UART RX или от DMA-микроконтроллера, передавая 1 байт или сразу блоки данных переменной длины. Обратный канал данных «драйвер-модуль» должен быть реализован в зависимости от используемой платформы, например с помощью прерывания UART TX или DMA. Драйвер может выдавать блок данных длиной до 600 байт (MTU + заголовки), поэтому пользователь должен предусмотреть буфер соответствующего размера для хранения данных в процессе их побайтной или поблочной выдачи.

Интерфейс обмена с пользовательской программой представлен двумя группами функций: чтения и записи (управления). Функции первой группы должны вызываться пользователем при наступлении определенных событий в драйвере. Они предназначены для получения данных из драйвера (например, текста SMS или данных, принятых по TCP). Функции второй группы могут быть вызваны, если драйвер свободен (не занят обработкой предыдущей команды) и используется для управления модулем и передачи данных удаленной стороне.

Таблица 1. Интерфейсы драйвера

Функция

Описание

Связанный флаг

А. Интерфейс «драйвер–модуль»

Источник

• ← рейтинг фильмов с моникой белуччи
• какое вино подходит к рыбе копченой →