Плата расширения Arduino GSM

Плата расширения Arduino GSM - вид спереди Плата расширения Arduino GSM - вид сзади

Скачать: PDF-файл со схемой GSM-платы расширения, исходный проект.

Библиотека GSM включена в среду разработки Ардуино, начиная с версии 1.0.4.

Общие сведения

Плата расширения Arduino GSM позволяет Ардуино выходить в Интернет через беспроводную сеть GPRS. Для этого достаточно просто подключить модуль к плате Ардуино, вставить SIM-карту оператора, предоставляющего услугу GPRS, и выполнить несколько простых действий. Помимо этого, данная плата позволяет совершать голосовые звонки (для этого понадобится внешний динамик и небольшая схема для подключения микрофона), а также принимать и получать SMS-сообщения.

По традиции, любой элемент платформы Ардуино - будь то аппаратные, программные средства либо документация - имеет открытый исходный код и полностью бесплатен. Благодаря этому у вас есть возможность не только детально изучить устройство Arduino, но и использовать его для создания своих проектов. Сотни тысяч плат Ардуино каждый день стимулируют людей по всему миру создавать что-то новое и интересное. Присоединяйтесь, Ардуино вам понравится!

  • Для работы требует основную плату Ардуино (не включена в комплект)
  • Рабочее напряжение - 5В (подается от платы Ардуино)
  • Для подключения к Arduino Uno используются выводы 2, 3 (Software Serial) и 7 (Reset). Для подключения модуля к Arduino Mega, Mega ADK и Leonardo - следуйте этим инструкциям.

Описание

Плата расширения Arduino GSM позволяет Ардуино выходить в Интернет, совершать голосовые звонки, а также отправлять и получать SMS-сообщения. В плате расширения используется радио-модем M10 от Quectel (datasheet), взаимодействовать с которым можно посредством AT-команд. Библиотека GSM предоставляет программисту довольно большой выбор функций и методов для работы с платой расширения.

Взаимодействие с модемом M10 осуществляется по программному последовательному интерфейсу посредством цифровых выводов 2 и 3. При этом вывод 2 подключен к выводу TX модема M10, а вывод 3 - к RX. При работе с модулем на платах Arduino Mega, Mega ADK или Leonardo необходимо следовать этим инструкциям. Вывод модема PWRKEY подключен к 7 выводу Ардуино.

M10 - это четырехдиапазонный модем, работающий на частотах GSM850MHz, GSM900MHz, DCS1800MHz и PCS1900MHz. В нем реализована поддержка протоколов TCP/UDP и HTTP, работающих через соединение GPRS. При этом максимальная скорость получения и отправки данных через GPRS равна 85.6 кбит/с.

Для того, чтобы заставить плату расширения работать в мобильной сети, необходима SIM-карта соответствующего оператора. Для получения дополнительной информации об использовании SIM-карты см. страницу "Начало работы".

Самая последняя версия платы расширения полностью совместима с распиновкой версии 1.0, использующейся на Arduino Uno R3.

Особенности использования SIM-карт Telefonica/Bluevia, идущих в комплекте с платой расширения

В комплекте с платой расширения GSM поставляется SIM-карта от Telefonica/Bluevia, которая хорошо себя зарекомендовала при разработке M2M-приложений. Тем не менее, для работы платы расширения вовсе не обязательно использовать именно эту карту - вы можете подключить любую карту, работающую в мобильной сети вашего региона.

Поскольку на SIM-карте от Bluevia активирована функция роуминга, она будет работать в любой GSM-сети, работающей с данным оператором. Зона покрытия этой SIM-карты охватывает практически всю Америку и Европу. Информацию о покрытии в пределах каждой отдельной страны можно найти в соответствующем разделе сайта Bluevia.

Процесс активации SIM-карты обрабатывается оператором Bluevia. Подробные инструкции о том, как онлайн зарегистрировать и активировать SIM-карту, а также добавить на счет средства, приведены в небольшой брошюре, идущей в комплекте с устройством. Для успешной активации необходимо вставить SIM-карту в GSM-плату расширения, подключенную к Ардуино, и подать питание.

Данные SIM-карты поставляются без PIN-кода. Для установки PIN-кода можно воспользоваться функциями класса GSMPIN библиотеки GSM.

SIM-карта в комплекте с GSM-модулем не предназначена для голосовых вызовов и может использоваться только для отправки и получения SMS от других SIM-карт в пределах сети Bluevia.

Следует также иметь ввиду, что с помощью SIM-карты нельзя создать сервер, принимающий запросы из глобальной сети Интернет. Однако, она позволяет принимать входящие запросы от других SIM-карт в пределах сети Bluevia.

Для возможности использования голосовых и прочих функций платы расширения, следует подобрать другого сотового оператора и соответствующую ему SIM-карту. Помните, что операторы могут вести разную политику по отношению к своим SIM-картам, поэтому не забудьте уточнить, какие типы связи поддерживаются оператором. 

Требования к питанию

Для питания платы рекомендуется использовать внешний источник питания, который способен обеспечить ток в пределах от 700мА до 1000мА. Не рекомендуется использовать USB-порт для питания Ардуино с установленным GSM-модулем, поскольку USB не способен обеспечить ток, требуемый при полной загрузке модема.

Максимальный ток, потребляемый модемом во время передачи данных, может достигать пиковых значений до 2А. Этот ток поступает через большой оранжевый конденсатор на лицевой стороне платы.

Встроенные индикаторы

Плата расширения содержит несколько светодиодов:

  • On: показывает наличие питания модуля.
  • Status: загорается во время передачи данных в/из GSM/GPRS сети при наличии питания.
  • Net: мигает во время взаимодействии модема с радиоэфиром.

Встроенные интерфейсы

Поддержка аудио-интерфейса в GSM-модуле реализована в виде аналогового входного (AIN1) и выходного (AOUT1) каналов. Линии входного канала подсоединены к выводам MIC1P / MIC1N, которые могут использоваться как для подключения микрофона, так и в качестве линейного входа. К этим выводам, например, можно подключать электретный микрофон. Линии выходного канала подсоединены к выводам SPK1P / SPK1N, которые могут использоваться для подключения аудио-усилителя или динамика. Наличие данных интерфейсов обусловлено возможностью модема совершать голосовые вызовы. Соответственно, для того, чтобы говорить и слышать собеседника, необходимо подключить к устройству динамик и микрофон.

На странице 43 в документации к модему приведен пример схемы для подключения наушников:

На плате расширения расположены две небольшие кнопки. Кнопка с надписью "Reset" соединена с выводом RESET Ардуино и отвечает за перезапуск загруженной программы. Кнопка с надписью "Power" соединена с модемом и служит для включения и отключения его питания. В первых версиях GSM-платы расширения требовалось нажатие кнопки "Power" для включения модема. В последних версиях платы модем включается автоматически.

Если у вас одна из первых версий платы, то для автоматического включения модема при подаче питания на Ардуино достаточно припаять перемычку к выводам CTRL/D7 на обратной стороне печатной платы.

Для использования дополнительных возможностей модема (таких, как подключение динамика или микрофона), на обратной стороне печатной платы предусмотрено несколько контактных площадок, соединенных с выводами модема. См. даташит для получения полной информации.

Смотрите также: начало работы с платой расширения GSM и справка по библиотеке GSM.