Освоение GSM на базе модуля SIM900D
Дата: 14 Февраля 2013. Автор: Алексей
Отладочная плата на базе SIM900D
Здравствуйте!
Встала тут задача по управлять загородным домом, последить за температурой, дверями, окнами. И тут же возник вопрос о среде передачи данных. Ну провода и радиоканал отпадают из-за дороговизны, ВОЛС просто мечты, а вот GSM то что нужно. Сначала пал глаз на старые телефоны "Motorola", "Nokia", "SonyEricsson". Посмотрел, повертел и передумал. Первое, не хотел подпаиваться к контактам кнопок, да и обратной связи нет. Второе, разбираться с ПО телефона, ну это совсем не в кассу. В общем в творческих раздумьях и плавая в просторах всемирной паутины, изловив пару вирусов был найден компромисс. И работа с ПО и без всяких кнопок. Все это предлагает модуль SIM900D. Чем он мне приглянулся.
- Первое это простота монтажа. В этом вы убедитесь позже. - Второе это общение через UART. (Это значит МК + SIM900D = нормальная связь) - Третье это питание модуля от 3 до 4.8 вольт. Хош AVR, хош ARM. По вкусу.Ну лирики хватит, пора по делу.
Выглядит сей модуль так.
По поводу монтажа. Как видите модуль заточен на поверхностный монтаж. Размеры контактных площадок достаточно большие даже для ЛУТа. Ниже картинка моего устройства.
Как видите ничего сложного. Теперь давайте поговорим о схеме подключения этого чуда. Глядим мануал. И видим распиновку.
Да, много всего, но все использовать не будем. Первое что нам потребуется это обвязать все выводы "GND". Если глянуть на правый верхний угол, то можно заметить три отдельных вывода. Два "GND" и "ANT". Эти выводы расположены таким образом не просто так. Глянем в документацию на картинку подключения антенны.
59 и 61 контакты должны находиться как можно ближе к выводу антенны. Дополнительные схемы выделенные пунктиром, нужны для подключение антенн с кабелем. Поэтому я впаял SMA разъем как можно ближе к выводам 59, 60, 61 и не стал заморачиваться со схемой согласования, при этом с антенной на 3-х метровом кабеле и в месте очень плохого приема, выжал из модуля 13 балов из 31. Разъем видно на картинке выше. Точнее ноги от него)) Сам разъем с другой стороны. При этом контакты 59 и 61 как бы обнимают антенну. Ну как-то так. Далее давайте поговорим о SIM-карте. Для ее установки я использовал вот такой разъем (SIM ICA-501-006-01-F7)
Самое интересное то что я нашел 3 варианта распиновки SIM-карт. Какую использовать? Не буду вносить интриги, а для простоты привожу распиновку данного разъема. Вид сверху.
Но это еще не все. Если глянуть в монуал на схему включения SIM-карты, то там можно увидеть некую микросхемку под названием SMF05C . Эта микросхема содержит защитные диоды аж 5 штуков. Нужна для зашиты контактов SIM-карты. Конечно можно ее и не ставить, но тогда будьте внимательны и не трогайте контакты пальцами!!! Я как грешный человек за себя не ручаюсь, поэтому микруху припоял. А вот и сама схема.
Она конечно приведена для 8-и контактной SIM-карты, но для 6-ти будет тоже самое. Есть правда две засады с этой микросхемой. Первая это то что ее хрен где сыщешь. А вторая то что размер ее... Я когда получил заказ и достав положил ее на стол... Короче на втором рисунке сверху она впаяна между SIM-картой и батарейкой. Для сравнения резисторы 0805. Ну а справа транзистор в корпусе SOT-23. Так ну вроде с SIM-картой разобрались, поехали дальше. А дальше светотехника. Вообще говоря это на любителя. Так как все эти сигналы можно завести прямо в МК и он там сам пускай разбирается. Я все их вывел из чувства к прекрасному. Так что решайте сами.
- Первое это сигнал включен модуль или нет (STATUS) лог 1
- Второе это сигнал наличия регистрации сети (NETLIGHT) лог 1/0 (мигает)
Если мигает с одинаковой частотой, значит не зарегистрировался в сети
Если длинный промежуток, значит есть конект к сети.
- Третье это сигнал звонка/sms (RING) лог 0
Горит если есть входящий звонок и моргнет при получении sms-сообщения.
Первые два сигнала нужно подключать через NPN транзистор в ключевом режиме.
А третий сигнал (RING) нужно подключать через PNP транзистор. Еще один не мало важный сигнал, это кнопка включения и выключения модуля. (куда же без нее). Вот что нам предлагает мануал.
То есть подали лог 1 на базу транзистора на 1 секунду и модуль включился.
Теперь давайте поговорим о питании. Да, я бы ща от хорошей тарелочки борьща не отказался бы, а вы? Ну ладно, едем дальше. Питается модуль напругой от 3 до 4.8 вольтов. Вроде все просто, да не так. В момент звонка, передачи sms, поиска сети модуль может потребовать аж до 2А. Во как. Так что любители LM7805 и КРЕНок могут огорчиться. К счастью в мануале присутствуют две схемы на микросхемах MIC29302 (я так в продаже ее и не нашел) и LM2596 (эту купить можно). Но я лениииивый и собирать питалово с таким большим количеством обвязки просто не захотел. Я пошукал в интернете и нашел. Есть такой хороший стабилизатор для процессоров типа "Пень", "AMD" на 3.3в и до 7.5А. Во, думаю то что надо и ARM запитать можно и модуль. Вот схема этого чуда.
А вот как это выглядит в собранном виде.
Радиатор поставил со страху, в принципе микросхема не греется даже во время звонка. И последнее на что следует обратить внимание, это на батарейку. Она нужна для поддержания жизни часов реального времени. Самое важное что оставлять этот вывод в воздухе нельзя. Лично я сошелся на подключении батарейки чего и вам желаю. Можно конечно две АА влепить)) но как-то крупновато, а вот в форме таблетки 2032 на 3v то что надо. Благо они стоят не дорого и отсеки паять можно прям на плату. По моему это самое простое решение. Решать вам. Ну вроде и все. Вот как это все безобразие выглядит вместе и в работающем состоянии.
В следующей статье я расскажу как ломал этот модуль но уже программно через терминал при помощи АТ команд.
Выкладываю схемы в PCAD-2006
Архив с файлами модуля GSM.
Архив с файлами блока стабилизации.
Продолжение цикла статей о GSM модуле.
AT-Команды.
Связь модуля с ATmega8515.
Отладочная плата на базе SIM900D
Foli 14.03.13
хотелось бы подробней о АТ командах, UARTу
и непосредственно работы с этим в
CodeVision
Алексей 15.03.13
С АТ командами разбираюсь. Не хочу
выкладывать половину работы, так как есть
некоторые вопросы. А с UARTтом и CVAVR там
все просто. Как только разберусь с АТ
командами сразу выложу и какие команды и
как из CVAVR их подать.
Anatok 04.11.13
Все это красиво . А вот если
сигнализация работала хотя бы при минус
30-и градусах и зарядилась скрытыми
солнечными батареями особенно зимой , то
желающих иметь такой аппарат было бы
очень много .
Алексей 04.11.13
GSM модуль жрет до 2А при регистрации в
сети или звонке или связи по GPRS. Для
таких ресурсов требуется хороший
аккумулятор, а при -30 АКБ долго не
проживет. Даже в метеостанциях на
уличных датчиках рекомендуют
использовать простые батарейки.
Мишка 11.11.13
Если еще актуально и интересно...помотри
на EAT для SIM900. В нем внутри ARM и есть
SDK в котором можно загружать приложения в
SIM900 из которых можно много всего
делать...например посылать те-же AT
команды...+клавиатура + SPI дисплей... + 2
АЦП :)
Нескучного вечера:)
Мишка 11.11.13
А све-таки для него очень красиво делать
для него питание на L5973D. Да про 2А
написана в даташите...но практически это
очень кратковременные импульсы. У меня он
прекрасно работает например с Arduino Mega
которая сама питается от USB порта (у
которога ток 0.5 А)
Алексей 11.11.13
В этом-то и загвоздка. Я тоже по началу питал
от 7805, все работало, а потом бац... И при
подключении к сети все гаснет, а потом в
рестарта идёт. Видимо сторожевая собака по
припадке питания рестартует. А с L7953D
будет красиво, но где её взять и скопа она
будет стоить :) Поэтому я перешёл на IRU1075
Алексей 11.11.13
Прошу прощения за ошибки, это чертов
ГУДРОЙД горбыли лепит за меня. Думает он
умнее. Не буду править, пусть Гуглу стыдно
будет за их работу.
дядяМиша 24.12.13
У меня при регистрации в сети атмега в
перезагруз уходит. Хотя стоит импульсный
dcdc. Конденсаторов на 200мкф.
А бывает, работает стабильно. Замучался уже.
Алексей 25.12.13
Схему в студию. Со слов довольно сложновато
понять проблему.
дядяМиша 25.12.13
[url=http://ybex.com/d/tk7kgiefpklpeujb1zb
l4lo5mrkf7ayvci04ouq3.html]
[img=http://ybex.com/t/tk7kgiefpklpeujb1zb
l4lo5mrkf7ayvci04ouq3.png][/img][/url]
дядяМиша 25.12.13
http://ybex.com/d/tk7kgiefpklpeujb1zbl4lo5
mrkf7ayvci04ouq3.html
МК запитан от 2.8 (пробовал даже 3.7)
Вольт, чтобы не городить преобразователь
уровня.
Алексей 25.12.13
По ссылке не открывается картинка. Может
перейдем на форум?
сергей 19.07.14
Алексей здравствуйте!
у вас есть готовые платы с сим900,
можно ли купить?
Алексей 19.07.14
В каком смысле готовые? Сам модуль уже
собран и остается под конкретный девайс
изготовить плату с требуемыми выходами и
входами. Та что в данной статье это лишь
демо плата для отладки программ. Для
конкретного девайса требуются размеры,
расположение разъемов, выходов на
наушники и микрофон. Где будет антенный
разъем. Дайте более подробную информацию
о том что Вам нужно.
Андрей 28.09.14
Я так понимаю это прототип той платки
которую я жду не дождусь. Только в
коммерческом варианте её поженили с
блоком питания и облагородили аудио
выходами. Что есть большой гуд.
Алексей 28.09.14
Собственно так и есть. Я просто сразу
убил несколько зайцев. Решил извечную
проблему с питанием и согласованием
уровней на UART. И для шика добавил
аудио вход и выход. Фактически готовый
сотовый телефон.
Андрей 28.09.14
Хотел бы внести рацуху на будущее. по
сути данная плата законченный узел. И
её ПРАКТИЧЕСКИ можно использовать в
готовом изделии. однако есть одно НО.
При мезонном навесе её по любому лучше
ставить сверху (разъем антены, доступ к
симкарте) поэтому вполне целесообразно
параллельно всем штырькам для
"периферии" оставлять отверстия для
таких же штырьков с возможностью впайки
оных направлением "вниз".
Т.е. захотел я данный девайс насадить
на плату микроконтроллера, развёл под
твой, запаял ответные разъемы в него и
состыковал. Ещё и с
Андрей 28.09.14
Сожрало полмессаги, но мысль надеюсь
понятна-)
Алексей 28.09.14
Я думаю эту тему лучше перенести на
форум. Я создал ветку по плате. Для
обсуждения идем
сюда
Сергей 01.02.15
Подскажите почему модуль греется и
неловит сеть?
Алексей 01.02.15
Здесь есть несколько причин. Первая,
превышено питание. Второе, не попал ли
плюс на общий. Нужно внимательно
посмотреть ножки питания. Третье, не
касается ли модулю брюхом питающих
линий. На брюхе есть несколько
технологических контактов которые должны
быть изолированны от каких либо
проводников. Четвертое, не замкнут ли
вывод антенны с общим выводом. А если
быть точнее, то необходимо смотреть
плату. Сбросьте мне плату на почту и я
посмотрю, может там что-то не так.
Сергей 01.02.15
Платы у меня заводские , МастерКит
BM8039 и на обеих одна и та же
проблема..вставляешь симку модуль
начинает грется и нет сети.
Алексей 01.02.15
Довольно сложно сказать. Схема
заводская, надо по плате полазить. Из
документации видно что на плате нет
рекомендуемых защитных диодов для
SIM-карты. Сама карта и разъем по пинам
совпадают? 300 модуль старый и по моему
он работает только с симками 5
вольтовыми, а сейчас они все на 3в. Но я
могу и ошибаться. Надо смотреть саму
плату, так сложно что-то сказать. Если
симптом на обеих один и тот же, то я бы
какпал в сторону разъема и вольтажа
симок. Еще раз, современные симки на 3-х
вольтовые.
Сергей 01.02.15
Стоит sim900D...диодов нет.Когда
вставляю карту появляется питание на
модуле и он начинает греться,но на симку
напр. с 9 ноги не идёт..
Сергей 01.02.15
изначально работали нормально..потом что
то коратнуло...не могу понять что..
Сергей 01.02.15
Можно как то проверить модуль не
выпаивая?
Алексей 01.02.15
А что именно коротнуло? Если питание на
симку не идет, то я боюсь сдохла линия
для симки. А симка сколько ног? 6 или 8?
Для проверки можно не вставляя симки
пообщаться с модулем по шине UART 3, 4
ноги. Если откажется принимать АТ
команды, то я думаю можно его хоронить.
АНОНИМ 01.02.15
что коротнуло точно незнаю..ног 8 ..а
как пообщаться то?
Алексей 01.02.15
А на разъеме тоже 8? Берем микросхему
FT232RL, собираем переходник USB<->TTL,
припаеваемся к UART модуля, запускаем
терминал, например Putty, пишем AT и
давим ентер. Если вернет ОК, значт еще
не все потеряно. Если тишина... На
помойку. А да, какие светодиоды а плате?
как определяется наличие регистрации в сети?
Сергей 02.02.15 03:12
На разъёме тоже 8..на плате два
светодиода зелёный и красный,наличие
сети определяется по морганию зелёного
раз в три секунды...можно как то
вставить фото платы?
Алексей 02.02.15 07:42
Проще перейти на форум.
Сергей 02.02.15 14:02
Если не вставлять симку значит нужно
подать питание на модуль?
Алексей 02.02.15 15:48
Я не могу гадать на кофейной гуще. Мне
нужна либо схема, либо плата. И причем
тут питание модуля и сим карта? Там
скорее всего еще с каким-то
микроконтроллером пересекается. Он и
подает питание. В общем нужна схема. А
так это как диагноз по телефону ставить.
Сергей 02.02.15 15:56
где на форуме можно выложить схему?
Сергей 02.02.15 15:57
Питание на модуль приходит только когда
вставляешь симку
Алексей 02.02.15 19:27
Ну нет такого у модуля SIM900D. Для
включения модуля необходимо удержать
низкий уровень на ножке 12, а потом
поднять. Сим карту вообще нельзя
вставлять или вынимать при включенном
модуле, есть вероятность сжечь порт.
Если посмотреть документацию, то можно
там найти рекомендации по установке
защитных диодов на линии порта сим
карты. На форуме
здесь.
Создать тему и выложить фото.
Евгений 08.09.15 12:04
У меня при подаче напряжения на модуль, на 12 ноге присутствует положительный потенциал, на 5 ноге так же положительный (при условии, что данные ноги висят в воздухе). Подскажите пожалуйста, ведь на 5 ноге вроде должен быть ноль? Если не так, пожалуйста поправьте меня.
Алексей 08.09.15 13:21
12 ножка это включения модуля. На ней при подаче питания висит 1. Для включения модуля нужно прижать на пару секунд 12-тую ножку к общему проводу, то есть подать 0. При подаче питания на модуль 5 ножка должна быть подтянута к общему проводу двумя резисторами (это видно из схемы включения транзистора в ключевом режиме) и на ней должен быть 0, так как базу нужно подтянуть к нулю для полного закрытия транзистора. После прижатия 12 ноги к нулю, на 5 ножке должна появится 1, а через некоторое время меандр с указанием статуса наличия и подключения к сети.