初学者
10 分钟

通过SIM800H-BT和ATmega644P揭示可靠通信的潜力

始终触手可及

GSM3 Click with EasyAVR v7

已发布 6月 24, 2024

点击板

GSM3 Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega644P

通过拥抱GSM网络的优势,我们赋予您自信和可靠的沟通能力,塑造了一个充满无限可能性的未来。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

GSM3 Click 基于 SIMCom 的 SIM800H,这是一款 GSM/GPRS 模块,符合 GSM 第 2/2+ 阶段标准,具备完整的蜂窝网络通信选项。它具有网络状态指示、干扰检测以及包括 TCP/IP、UDP、FTP、PPP、HTTP、电子邮件、MMS 等在内的嵌入式互联网协议。此外,它还具备先进的语音/音频功能,包括 FM 收音机接口。GPRS 多时隙等级 12 实现允许四个上行和四个下行时隙,开放五个时隙。数据通信速度在上行和下行连接中均为 85.6 kbps。此模块的一个突出特点是支持蓝牙 3.0+ EDR 协议。SIM800H 覆盖的频率为 850/900 MHz(2W 的 TX 功率)和 1800/1900 MHz(1W 的 TX 功率)。模块由几个内部模块组成,如天线切换部分、RF 收发部分(BT、FM 和 GSM)、内存、电源管理、模拟部分(音频、ADC)以及最重要的 - 蜂窝基带处理器。其接口由几条报告设备和网络状态的线路、SIM 卡接口线路、UART 接口线路和设备控制线路组成,这些线路被路由到 Click board™ 的相应元件。SIM800H 通过板载 LDO 以大约 4V 的电压供电,通过 5V 的  mikroBUS™ 电源轨,不论选择的 DATA LEVEL 如何。SIM800H 的数字部分内部供电为 2.8V,因此需要对连接宿主 MCU 的通信总线线路进行条件处理。为此,GSM3 配备了来自 Texas Instruments 的 

TXB0106,这是一个 6 位双向电平转换和电压转换 器,具有自动方向感应功能。与宿主 MCU 的通信,GSM3 Click 使用 UART 接口,支持从 1200bps 到 115.2kbps 的标准波特率,支持最高 57.6kbps 的自动波特率检测,并默认设置。波特率设置存储在内部非易失性存储器中,因此一旦存储,这些设置将在电源周期间保持不变。除 UART 接口外,GSM3 Click 还包括硬件流控制引脚 RTS 和 CTS。一个标记为  NET 的红色 LED 指示网络状态(网络搜索/未注册、已注册到网络、和通信建立)。一个标记为 STAT 的黄色 LED 用于指示设备状态。当它亮起时,设备处于运行状态。它还表示内部模块初始化完成,模块已准备好工作。除了 LED,此状态还通过 STA 引脚路由到宿主 MCU。PWRKEY 引脚路由到 mikroBUS™ 的 PWK 引脚,用于手动开启/关闭 Click board™。将此引脚拉低至低逻辑电平至少 1 秒将切换 SIM800H 模块的电源状态。为了正确地从网络断开并在非易失性存储器中存储工作参数,应使用 PWK(PWRKEY)引脚或通过发出 AT+CPOWD=1 命令安全地关闭模块。突然中断电源可能会导致当前参数设置丢失和网络断开不当。如果这些方法不起作用,RST 引脚在低逻辑状态下也可以重置模块。该 Click board™ 的突出特点之一是通过来自 Antenova 的 2.4GHz RUFA 

SMD 天线支持蓝牙 3.0+ EDR 协议。对于  GSM/GPRS 通信,GSM3 Click board 配备了 SMA 连接器,而适当的天线可在 MIKROE 商店购买。Click board™ 背面的 Micro SIM 卡插槽用于安装微型 SIM 卡。没有有效的 SIM 卡,设备将无法使用,这使其能够连接到蜂窝网络。支持 1.8V 和 3V 两种  SIM 卡类型,通信速度快达 64kbps(GSM Phase 2+)。SIM800H 模块还提供了丰富的音频功能,包括半速率、全速率、增强型全速率、自适应多速率语音编解码器、优越的回声消除,并且可以通过 AT 命令进行配置。音频 DSP 部分集成在模块中,仅需要一些外部组件。耳机可以通过 Click board™ 侧面的连接垫片连接。该垫片还提供 FM 天线连接,可用于收听 FM 广播。可以使用带有集成 FM 天线的耳机。通过 AT 命令可以调整 FM 收音机接收器的功能。来电会中断 FM 接收器的信号,并将其重定向到耳机。该 Click board™ 可通过 DATA LEVEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电压电平进行操作。这样,既支持 3.3V 又支持 5V 的 MCU 可以正确使用通信线路。此外,该 Click board™ 配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可供进一步开发时参考。

GSM3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

EasyAVR v7 是第七代AVR开发板,专为快速开发嵌入式应用的需求而设计。它支持广泛的16位AVR微控制器,来自Microchip,并具有一系列独特功能,如强大的板载mikroProg程序员和通过USB的在线电路调试器。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。EasyAVR v7 通过每个端口的四种不同连接器,比以往更高效地连接附件板、传感器和自定义电子产品。EasyAVR v7 开发板的每个部分

都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个集成的mikroProg,一个快速的USB 2.0程序员,带有mikroICD硬件在线电路调试器,提供许多有价值的编 程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成。除此之外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括外部12V电源供应,7-12V交流或9-15V直流通过DC连接器/螺丝端子,以及通过USB Type-B(USB-B)连接器的电源。通信选项如USB-UART和RS-232也包括在内,与

广受好评的mikroBUS™标准、三种显示选项(7段、图形和基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座一起,覆盖了广泛的16位AVR MCU。EasyAVR v7 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

EasyAVR v7 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

64

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Rubber Antenna GSM/GPRS 直角型是我们广泛产品线中所有 GSM Click board™ 的理想伴侣。这款专业天线旨在优化您的无线连接,具有令人印象深刻的功能。它具有广泛的频率范围,涵盖 824-894/1710-1990MHz 或 890-960/1710-1890MHz,可处理各种频段,确保无缝可靠的连接。该天线拥有 50 欧姆的阻抗和 2dB 的增益,增强了信号接收和传输。其 70/180MHz 的带宽为各种应用提供了灵活性。垂直极化进一步提升了其性能。这款天线的最大输入功率容量为 50W,即使在苛刻的条件下也能确保强大的通信。尺寸紧凑,长度为 50mm,配有 SMA 母连接器,橡胶天线 GSM/GPRS 直角型是您无线通信需求的多功能紧凑解决方案。

GSM3 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Status Indicator
PA7
AN
Reset
PA6
RST
UART RTS
PA5
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Power ON/OFF
PD4
PWM
UART CTS
PD2
INT
UART TX
PD1
TX
UART RX
PD0
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

GSM3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyAVR v7 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyAVR v7作为您的开发板开始。

EasyAVR v7 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
EasyAVR v7 Access DIP MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

这个库包含 GSM3 Click 驱动的 API。

关键函数:

  • gsm3_set_sim_apn - 设置 SIM 卡的 APN。

  • gsm3_send_sms_text - 向手机号发送文本消息。

  • gsm3_send_sms_pdu - 以 PDU 模式向手机号发送文本消息。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Gsm3 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from GSM 3 clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and wake-up module.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the received data and parses it.
 * 
 * ## Additional Function
 * - gsm3_process ( ) - The general process of collecting presponce 
 *                                   that sends a module.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "gsm3.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_COUNTER 10
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 500
#define PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE 1000

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

#define DEMO_APP_RECEIVER
//#define DEMO_APP_TRANSMITER

static gsm3_t gsm3;
static log_t logger;

static char current_parser_buf[ PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ];
static uint8_t send_data_cnt = 0; 

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

static void gsm3_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    uint16_t rsp_cnt = 0;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint16_t check_buf_cnt;
    uint8_t process_cnt = PROCESS_COUNTER;
    
    // Clear parser buffer
    memset( current_parser_buf, 0 , PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ); 
    
    while( process_cnt != 0 )
    {
        rsp_size = gsm3_generic_read( &gsm3, &uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

        if ( rsp_size > 0 )
        {  
            // Validation of the received data
            for ( check_buf_cnt = 0; check_buf_cnt < rsp_size; check_buf_cnt++ )
            {
                if ( uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] == 0 ) 
                {
                    uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] = 13;
                }
            }
            log_printf( &logger, "%s", uart_rx_buffer );

            // Storages data in parser buffer
            rsp_cnt += rsp_size;
            if ( rsp_cnt < PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE )
            {
                strncat( current_parser_buf, uart_rx_buffer, rsp_size );
            }
            
            // Clear RX buffer
            memset( uart_rx_buffer, 0, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );
        } 
        else 
        {
            process_cnt--;
            
            // Process delay 
            Delay_ms( 100 );
        }
    }
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    gsm3_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    gsm3_cfg_setup( &cfg );
    GSM3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    gsm3_init( &gsm3, &cfg );

    gsm3_module_power( &gsm3 );

    gsm3_process(  );

    gsm3_send_command( &gsm3, GSM3_SINGLE_CMD_AT );
    gsm3_process(  );

    gsm3_send_command( &gsm3, GSM3_SINGLE_CMD_AT );
    gsm3_process(  );

    gsm3_send_command( &gsm3, GSM3_SINGLE_CMD_AT );
    gsm3_process(  );

    gsm3_send_command( &gsm3, GSM3_SINGLE_CMD_ATE0 );
    gsm3_process(  );

    gsm3_send_command( &gsm3, "AT+IFC=2,2" );
    gsm3_process(  );
    
    gsm3_send_command( &gsm3, "AT+CMGF=1" );
    gsm3_process(  );

    Delay_ms( 2000 );
}

void application_task ( void )
{
    gsm3_process(  );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。