初学者
10 分钟

通过SIM800H-BT和STM32G431RB揭示可靠通信的潜力

始终触手可及

GSM3 Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

GSM3 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

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

Nucleo-64 搭载 STM32G431RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G431RB front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32k

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

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
PA15
AN
Reset
PC12
RST
UART RTS
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Power ON/OFF
PC8
PWM
UART CTS
PC14
INT
UART TX
PA3
TX
UART RX
PA2
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

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G431RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU Access MB 1 Micro B Conn - 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 image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

此款Click板可通过两种方式进行接口连接和监控:

  • Application Output - 在调试模式下,使用“Application Output”窗口进行实时数据监控。按照本教程正确设置它。

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。