Урок 22. Модуль SIM800L

Dimi

Цель урока

Привет! Сегодня мы познакомимся с отличным модулем SIM800L и научимся принимать SMS-сообщения (рисунок 1).

Рисунок 1

Этот урок научит: обмениваться данными по UART с модулем; производить инициализацию и конфигурацию модуля; получать и читать текстовые SMS.

Краткая справка

Назначение: применяют получения услуг сотовой связи
Сфера применения: сельское хозяйство, умный дом и другие
Интерфейс подключения: UART2 (MBUS)
Напряжение питания: от 3.4 до 4.4 В
Совместимость: M5STACK и M5FIRE (со снятым GO-модулем)
Форм-фактор: STACK

Краткий обзор

SIM800L — один из большого семейства дополнительных модулей (MODULES), предназначенных прежде всего для М5STACK. Поставляется данный модуль в пластиковом футляре (рисунок 2).

Рисунок 2

На лицевой стороне модуля имеется вилка шины MBUS, слот для MicroSIM, канавка под антенну-пружинку (рисунок 3).

Примечание: контакты: G5 -> RST, G16 -> TXD, G17 -> RXD (Serial2).

Рисунок 3

Примечание: если модуль присоединён к М5, то вставить и извлечь SIM-карту нельзя.

На обратной стороне модуля имеется розетка шины MBUS, модуль SIM800L, антенна-пружинка на GSM-диапазон, разъём (3.5 мм mini-jack) для подключения наушников и встроенный микрофон (рисунок 4).

Рисунок 4

Начнём!

Blockly (UI Flow)

Для того, чтобы приступить к использованию нашего модуля необходимо его инициализировать (рисунок 5). Это займет некоторое время (приблизительно около 1 минуты). В это время нельзя беспокоить модем и выполнять какие-либо операции с ним, поэтому мы временно окрасим LED BAR красным цветом. С помощью функции InitSIM800L мы сообщим модему некоторые параметры работы, которые интересны нам в будущем. Обратите внимание на переменную isMessage, которая принимает значение 0. Для чего она нужна - рассмотрим далее.

Рисунок 5

Для того, чтобы модем начал реагировать на внешние команды после подачи питания ему потребуется приблизительно 10 секунд. Далее нам необходимо инициализировать UART-интерфейс на соответсвующих контактах устройства с помощью блока set UART.

Обратите внимание: TX 17, RX 16

Затем с помощью блока read UART available в цикле убедимся, что есть какой-то мусор в UART-буфере и считаем его посимвольно с помощью блока read UART. Отлично! Порт готов к работе. Теперь перезагрузим модуль, отправив команду AT+CFUN=1,1\r с помощью блока write. Дадим модему на нормальный запуск 45 секунд. Выключим ЭХО с помощью ATE0\r. Установим GSM-кодировку текстового режима AT+CSCS="GSM"\r. Включим текстовый режим AT+CMGF=1\r. Очистим память сообщений AT+CMGD=1,4\r. Попросим модуль читать входящие сообщения при получении AT+CNMI=1,2,2,1,0\r. Опять очистим буфер от возможного мусора. Всё, на этом модуль полностью готов к работе (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1

Функция LiveSIM800L будет постоянно вызываться из цикла Loop (рисунок 5.2). В ней мы будем смотреть если ли входящие данные от модуля. Если есть, то считаем и приведем их к строковому виду. Теперь посмотрим есть ли флаг CMT:, если есть, то это входящее сообщение поставим флаг isMessage в состояние 1, это нам необходимо для того, чтобы прочесть текст сообщения. Помните функцию parseString, которую мы писали в прошлых уроках для Arduino IDE? Она отлично нам пригодится здесь. Я её перевел на MicroPython, а Вам её необходимо просто скопировать и вставить в Ваш проект ;)

def parseString(idSeparator, separator, str2):
    global parseStringGlobalVar1
    parseStringGlobalVar1 = ''
    separatorCount = 0
    for i in range(len(str2)):
        if str2[i] == separator:
            separatorCount += 1
        else:
            if separatorCount == idSeparator:
                parseStringGlobalVar1 += str2[i]
            elif separatorCount > idSeparator:
                break
    return parseStringGlobalVar1

Для тех, кто не помнит или не читал прошлые уроки - функция parseString принимает три аргумента и возращает участок строки, расположенный между разделителями: idSeparator (int), separator (char), str2 (String). Где idSeparator - порядковый номер разделителя; separator - разделитель; str2 - строка из которой извлекаем подстроку.

Например:

cmtStr = '+CMT: "+7XXXXXX0001","","01/01/01,09:30:00+12"\r\n';
print(parseStr(1, '"', cmtStr))

Будет выведено:

+7XXXXXX0001

А если сделать так:

print(parseStr(3, '"', cmtStr))

То будет выведено:

01/01/01,09:30:00+12

Рисунок 5.2

К сожалению Blockly не позволяет сегодня нам нормально реализовать нашу функцию, но ничего страшного - есть обходной вариант сделать MicroPython-вставку (рисунок 5.3.1).

Рисунок 5.3

Рисунок 5.3.1

Когда будут приходить SMS будет вызываться функция-событие IncomingSms. А номер отправителя и текст сообщения будет находиться в глобальных переменных IncomingSmsPhone и IncomingSmsMessage, соответственно.

Рисунок 5.4

На этом урок закончен! :)

MicroPython (UI Flow)

from m5stack import *
from m5ui import *
import machine
clear_bg(0xffffff)


rgb = RGB_Bar()
btnA = M5Button(name="ButtonA", text="ButtonA", visibility=False)
btnB = M5Button(name="ButtonB", text="ButtonB", visibility=False)
btnC = M5Button(name="ButtonC", text="ButtonC", visibility=False)
label1 = M5TextBox(18, 90, "...", lcd.FONT_DejaVu24, 0x000000)
label2 = M5TextBox(22, 192, "...", lcd.FONT_DejaVu18, 0x000000)
title0 = M5Title(title="SIM800L Module", fgcolor=0xFFFFFF, bgcolor=0x000000)
label4 = M5TextBox(24, 48, "Phone number:", lcd.FONT_DejaVu24, 0x000000)
label3 = M5TextBox(48, 145, "Message:", lcd.FONT_DejaVu24, 0x000000)

from numbers import Number

idSeparator = None
separator = None
str2 = None
parseStringGlobalVar1 = None
IncomingSmsPhone = None
uart = None
buf = None
IncomingSmsMessage = None
isMessage = None

def parseString(idSeparator, separator, str2):
    global parseStringGlobalVar1
    parseStringGlobalVar1 = ''
    separatorCount = 0
    for i in range(len(str2)):
        if str2[i] == separator:
            separatorCount += 1
        else:
            if separatorCount == idSeparator:
                parseStringGlobalVar1 += str2[i]
            elif separatorCount > idSeparator:
                break
    return parseStringGlobalVar1

def IncomingSms():
  global idSeparator, separator, str2, parseStringGlobalVar1, IncomingSmsPhone, uart, buf, IncomingSmsMessage, isMessage
  label1.setText(str(IncomingSmsPhone))
  label2.setText(str(IncomingSmsMessage))
  speaker.volume(1)
  for count in range(4):
    rgb.set_all(0x00cccc)
    speaker.sing(659, 1/8)
    wait(0.125)
    rgb.set_all(0x000000)
    wait(0.125)

def InitSIM800L():
  global idSeparator, separator, str2, parseStringGlobalVar1, IncomingSmsPhone, uart, buf, IncomingSmsMessage, isMessage
  wait(10)
  uart = machine.UART(1, tx=17, rx=16)
  uart.init(115200, bits=8, parity=None, stop=1)
  while uart.any():
    if uart.read(1):
      pass
  uart.write('AT+CFUN=1,1\r')
  wait(45)
  uart.write('ATE0\r')
  wait(1)
  uart.write('AT+CSCS="GSM"\r')
  wait(1)
  uart.write('AT+CMGF=1\r')
  wait(1)
  uart.write('AT+CMGD=1,4\r')
  wait(1)
  uart.write('AT+CNMI=1,2,2,1,0\r')
  wait(1)
  while uart.any():
    if uart.read(1):
      pass

def LiveSIM800L():
  global idSeparator, separator, str2, parseStringGlobalVar1, IncomingSmsPhone, uart, buf, IncomingSmsMessage, isMessage
  if uart.any():
    buf = str((uart.readline()))
    if isMessage == 0:
      if buf.count('CMT:') == 1:
        isMessage = (isMessage if isinstance(isMessage, Number) else 0) + 1
        IncomingSmsPhone = parseString(1, '"', buf)
    else:
      if buf.count('\\x') == 0:
        isMessage = (isMessage if isinstance(isMessage, Number) else 0) + 0
        buf = buf[2:-5]
        if buf.count('CMT:') == 0 and len(buf) != 0:
          IncomingSmsMessage = buf
          IncomingSms()
    wait(1)



rgb.set_all(0xff0000)
InitSIM800L()
rgb.set_all(0x000000)
isMessage = (isMessage if isinstance(isMessage, Number) else 0) + 0
while True:
  LiveSIM800L()
  wait(0.001)

C & C++ (Arduino IDE)

Пример ещё не написан ^_^

Downloads

Увы, тут сегодня ничего нет :)