Как подключить и использовать модуль GSM SIM800L с Raspberry Pi (без батареи).
ⓘ Cet article peut avoir été partiellement ou totalement traduit à l'aide d'outils automatiques. Nous nous excusons des erreurs que cela pourrait engendrer.
SIM800L является GSM / GPRS модем, который широко используется в электронике из-за его очень низкой цене и широкой доступности. Это доступный способ отправить SMS с raspberry Pi или Arduino, подключиться в 3G или реализовать GPS.
Тем не менее, это почти невозможно найти удовлетворительные объяснения о его использовании и особенно о его связи.
Таким образом, в этом учебнике мы увидим, как подключить и питания SIM800L от малины (обратите внимание, что он также работает для Arduino), без внешнего питания или батареи!
Оборудование, необходимое для подключения SIM800L к малине.
Мы будем идти в подробности и объяснения позже в этом учебнике, но имейте в виду, что для связи SIM800L с малиной немного оборудования не требуется. Таким образом, вам нужно:
- Из модуля SIM800L.
- Припой железа для сборки SIM800L, если это еще не.
- Хлебная доска, конденсатор 5 V, 100 градусов по Фаренгейту или более, диод 1N4007, кабели Dupont. Вы можете купить каждый пункт в одиночку, но вы должны на самом деле купить десятки конденсаторов и диодов только для того, чтобы погасить расходы на доставку. Так что я думаю, что проще всего взять комплект электроники, как это, что содержит все, что мы только что упомянули.
Конечно, вам также понадобится малина с raspbian установлен и SIM-карта с подпиской. Обратите внимание, что SIM-карта должна быть в формате микро сим. Если ваш меньшего размера (нано), вам понадобится адаптер.
Теперь перейдем к объяснениям и практике.
Нет времени или желания читать объяснения? Перейти непосредственно к "На практике …" часть.
Теория, как использовать SIM800L с малиной Pi?
SIM800L является модемом. Это тот, кто регистрируется в сети вашего оператора и т.д. В целом он ведет себя как телефон, который вы могли бы контролировать непосредственно из вашей малины.
Для того, чтобы управлять SIM800L, от малины, вам придется обеспечить питание для первого и физически и программно подключить как с помощью порта TTL, чаще называют порт или серийный интерфейс.
Оттуда вы можете управлять SIM800L, отправив команды хейса в порт серии — на самом деле чаще всего REFERRED в качестве команд AT — которые являются командами, специфичные для функций модема. Например, отправка SMS, ввод PIN-кода, проверка состояния сети и многое другое!
Теоретически, чтобы использовать SIM800L с Raspberry Pi, вы должны сделать так:
- Подключите SIM800L VDD к GPIO, обеспечивая питание на малине.
- Подключите SIM800L GND к GND GPIO на малине.
- Свяжите SIM800L TXD с Raspberry RXD.
- Свяжите RXD малины с SIM800L TXD.
- Отправка и получение данных с помощью команд AT в серийном порту.
Только здесь все это теория, но вы увидите, что на практике все немного сложнее…
Реальность такова, почему это трудно подключить SIM800L?
Если теория звучит просто, на самом деле вы найдете довольно много учебников в Интернете объяснить, как использовать SIM800L с малиной. Хуже того, вы, по существу, найти неправильные учебники, которые, в лучшем случае, сделает вашу установку полностью нестабильной, в худшем случае, повредит SIM800L.
Но тогда, как это, что Есть не более качественные ресурсы, доступные для такого известного модуля? Потому что SIM800L особенно трудно кормить и чувствительны.
Модуль, предназначенный для телефонов и батарей.
Первоначально SIM800L был разработан для использования в телефонах производителями. Его использование в потребительской электронике является гораздо более поздним и не было рассмотрено на всех производителя.
В результате его использования в телефонах, модуль предназначен для питания с литий-ионных батарей, которые предлагают напряжения от 3,6 до 3,7 вольт. Эта функция будет представлять собой первую проблему, потому что в цифровой электронике мы обычно используем 3,3 вольт или 5 вольт, но не 3,6 вольт.
Энергоемкого модуля.
Вторая проблема заключается в том, что SIM800L выполняет радио-операции, которые требуют больших, очень пунктуальных пиков тока. Как правило, операции, связанные с записью в сети оператора, отправка сообщений и т.д. Если на этих этапах модуль не получает необходимого тока, его поведение становится совершенно непредсказуемым, начиная от сообщения об ошибке и до перезагрузки в результате потери сети.
К сожалению, оказывается, что поставки в целом и GPIO портов Малина Pi, в частности, трудно реагировать на такого рода пики потребления.
В самом деле, количество потребляемой энергии настолько велика, и в течение такого короткого периода времени, что с помощью силовых кабелей, которые являются слишком длинными и тонкими может быть достаточно, чтобы разбить модуль! Как правило, это так, если вы подключите несколько кабелей Dupont в серии.
Будьте уверены, мы объясним, как решить эти две проблемы!
На практике, как вы питания SIM800L непосредственно из малины?
Таким образом, мы увидели, что у нас есть две проблемы для питания SIM800L от малины: непоследовательное напряжение и пики энергопотребления.
Во-первых, мы собираемся решить проблему напряженности.
Уменьшите напряжение, предоставляемое Raspberry Pi.
Если мы читаем таблицу данных, то есть технический лист SIM800L, мы видим, что производитель указывает напряжение 3,4 и 4,4 вольта, с оптимальным напряжением 4 вольт.
Raspberry Pi может обеспечить два напряжения, 3,3 и 5 вольт. Таким образом, мы должны увеличить наше кровяное давление немного или уменьшить его.
Давайте исключим первую возможность, которая слишком сложна для реализации, и рассмотрим вторую. Поэтому мы ищем надежный, простой и очень недорогой способ уменьшить напряжение не менее 0,6 вольт, не снижая при этом интенсивность тока (усилителей). К счастью, оказывается, что есть электронный компонент, который делает именно это, и что в дополнение к этому компонент настолько широко распространен, что абсолютно вся электроника знает это: диод.
Диоды, как известно, в основном позволяют току пройти в одном направлении. Но одна из их характеристик также вызвать падение напряжения, которое оценивается для кремниевых диодов в 0,7 вольт.
Таким образом, мы просто должны вставить диод кремния, мы возьмем 1N4007, между GPIO 5 вольт нашего Pi и PIN VDD (пища) нашей SIM800L. И это все, у нас напряжение 4,3 вольт, только то, что нам нужно.
Предоставьте источник питания, который может реагировать на пиковое потребление.
Теперь, когда мы решили нашу проблему напряжения, остается нашей проблемой пикового потребления. На этот раз нам понадобится компонент, который позволит нам "хранить власть" и обеспечить его очень быстро, когда SIM800L нуждается в нем. Опять же, к счастью, она существует, и это называется конденсатор!
Конденсаторы используются во многих случаях, но одним из наиболее известных применений является стабилизация мощности. Они загружаются, когда есть слишком много энергии и разряда, когда есть дефицит.
Таким образом, мы собираемся вставить электролитический конденсатор (мы будем принимать по крайней мере 100-F 5 V, если у нас есть больше в F или вольт никаких проблем) параллельно VDD и GND сосны нашего SIM800L.
Полная сборка.
Теперь, когда мы решили наши проблемы, давайте посмотрим, что наш полный редактировать выглядит, прежде чем проверить все текстовые сообщения.
Чтобы сохранить все наши компоненты на месте и соединить их вместе, мы будем использовать доску и кабели Dupont.
Итак, вот окончательная диаграмма соединения, красная нить идет к VDD, черная к GND.
Несколько комментариев по поводу редактирования:
- Сделайте малины соединения выключены и не подключены, подключите его только после того, как вы проверили все и убедитесь, что ваш редактировать хорошо.
- Будьте осторожны, чтобы подключить конденсатор как можно ближе к SIM800L VDD и GND сосны, в идеале, как на диаграмме.
- Конденсатор является поляризованным компонентом, он должен быть подключен в точном направлении, анод на VDD, катод на GND. Катод отмечен белой полосой на стороне.
- Как и конденсатор, диод является поляризованным компонентом, опять же катод отмечен белой полосой.
После завершения сборки вы сможете вставить SIM-карту в место, предоставленное на SIM800L.
Обратите пристальное внимание на смысл, это абсолютно не интуитивно. Вы должны уложить карты боковых контактов против платы, угол вырезать перекос в сторону диафрагмы (она превышает немного). Если вы введите карту вверх дном у вас будет типичная ошибка SIM not inserted с помощью модуля.
Как только сборка будет завершена, включите Raspberry Pi, мы сможем протестировать, отправив SMS!
Отправьте свой первый SMS от малины с SIM800L.
Чтобы закончить этот учебник, мы отправим первое SMS, чтобы проверить, что все работает. Мы не будем идти дальше по использованию SIM800L, но знаем, что он предлагает много других функций. Для дальнейшего использования см. руководство по команде AT для SIM800.
Для начала вам придется следовать нашему учебнику, чтобы активировать порт серии raspberry Pi. После того как вы закончите активацию порта серии мы сможем подключиться к SIM800L через порт серии.
Для этого откройте соединение с /dev/serial0 с миникомом, использующим командную строку ниже:
sudo minicom -b 115000 -o -D /dev/serial0Ввет команду AT (часто первая строка не показывается при ввемении, это нормально), а затем вернуться к линии для проверки. Вы должны иметь ответное сообщение OK.
Теперь мы проверим, разблокирована ли SIM-карта (введен PIN-код). Для этого введать команду AT+CPIN?. Если карта разблокирована, вы должны иметь ответ:
+CPIN: READY
OKЕсли у вас есть ответ, как один ниже, потому что вы должны ввести PIN-код вашей карты.
+CPIN: SIM PIN
OKДля этого используйте команду AT+CPIN=0000 Замена 0000 по вашему собственному PIN-коду. Затем вы должны иметь ответ в форме:
AT+CPIN=0000
OK
+CPIN: READY
SMS Ready
Call ReadyВсе в порядке, вы подключены к сети оператора. Все, что нам нужно сделать, это отправить текстовое сообщение. Для этого используйте команды AT+CMGF=1 активировать текстовый режим (это позволяет нам писать SMS в понятном человеку формате), затем AT+CMGS="+33612345678" Замена +33612345678 по номеру, на который вы хотите отправить SMS.
Персонаж > появится, ввемите sms, а затем, как только вы сделали, делать Ctrl+Z.
В конце концов вы должны иметь что-то из следующей формы:
AT+CMGF=1
OK
AT+CMGS="+33612345678"
> Mon premier SMS avec un SIM800L
+CMGS: 29
OK
И вот, вы послали свой первый SMS с малиной Pi и SIM800L!
Как вы можете видеть ежедневное использование непосредственно с AT команды не обязательно очень практично, но будьте уверены, программное обеспечение существует, чтобы упростить вашу жизнь, и мы поговорим об этом очень скоро в другом учебнике!
