这篇文章是Arduino SIM900 GSM GPRS扩展板的完整指南。了解如何发送和接收短信以及如何使用 Arduino 拨打和接听电话。
在本教程中，我们将介绍：
- SIM900 GSM GPRS扩展板简介
- SIM900 GSM GPRS扩展板硬件
- SIM900 AT命令
- 测试shield
- 发送和接收短信
- 拨打和接听电话
SIM900 GSM GPRS扩展板简介
SIM900 GSM GPRS扩展板如下图所示。
GSM代表全球移动通信系统，是移动通信的全球标准。
GPRS 代表 通用分组无线电服务。GPRS是2G和3G蜂窝通信上的移动服务。
应用：
GSM GPRS扩展板特别有用，因为它允许：
- 通过GPRS网络连接到互联网
- 发送和接收短信
- 拨打和接听电话
它的功能使其非常适合使用Arduino的项目，例如：
- 远程控制电子设备 – 发送短信以打开某些东西;
- 接收通知 – 如果检测到您家中的移动，请向您的手机发送短信;
- 接收传感器数据 – 定期向您的手机发送包含每日天气数据的短信。
特征
以下是shield的一些最重要的功能：
- 与Arduino和克隆兼容
- 基于SIMCOM的SIM900模块
- 允许您使用 AT 命令通过 UART 发送短信、彩信、GPRS 和音频。
- 它有 12 个 GPIO、2 个 PWM 和 SIM900 模块的内置 ADC
- 四频：850;900;1800 和 1900 MHZ，因此它应该适用于所有具有 GSM （2G） 网络的国家/地区
- 通过AT命令控制
- 支持 RTC（实时时钟）——背面有一个用于 3V CR1220 电池的支架
- 有麦克风和耳机插孔，可拨打电话
哪里可以买到？
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预备步骤
在开始使用SIM900 GSM GPRS模块之前，您需要考虑有关SIM卡和屏蔽电源的一些方面。
GSM覆盖
确保您覆盖 GSM 850 MHz、GSM 900 MHz、DCS 1800 MHz 或 PCS 1900 MHz 网络。GSM是指2G。
预付费SIM卡
我们建议您使用预付费计划或具有无限短信的计划进行测试。否则，如果出现问题，您可能需要为错误发送的数百条短信支付巨额账单。在本教程中，我们将使用具有无限短信的预付费计划。
扩展板使用原始SIM卡尺寸，而不是micro或nano。如果您有微型或纳米，您可以考虑购买 SIM 卡尺寸的适配器。
关闭 PIN 锁
要将 SIM 卡与扩展板一起使用，您需要关闭密码锁。最简单的方法是将SIM卡插入智能手机，然后在手机安全设置中关闭密码锁。
就我而言，我需要完成：设置>高级设置>安全>SIM卡锁，然后用密码关闭SIM卡锁。
获得合适的电源
屏蔽层有一个直流电源插座，如下图所示。
在电源插孔旁边有一个拨动开关，用于选择电源。在板上的拨动开关旁边，有一个箭头指示拨动位置以使用外部电源 – 移动拨动开关以使用外部电源，如上图所示。
要为扩展板供电，建议使用可提供 5A 的 2V 电源，如下所示。它也可以用 9V 1A 或 12V 1A 供电。
您可以在此处找到适合此扩展板的电源适配器。确保选择具有 5V 和 2A 的型号。
SIM900 GSM GPRS扩展板硬件
下图显示了防护罩的背面。它有一个用于 SIM 卡的支架和一个用于 RTC（实时时钟）的 3V CR1220 电池。
下图显示了电路板上需要注意的屏蔽最重要的组件。
开始
1） 将 SIM 卡插入 SIM 卡座 – 确保您已阅读上一节中的预备步骤.2） 确保天线连接良好。
3） 在串口选择上，确保跳线帽如下图所示连接，以使用软件串口。
4） 使用外部 5V 电源为扩展板供电。确保选择带有 DC 插孔旁边的拨动开关的外部电源。
5） 要打开/关闭扩展板，请按住电源键约 2 秒钟。
6） 然后，状态 LED 将亮起，NetLight LED 将每 800 毫秒闪烁一次，直到找到网络。当它找到网络时，NetLight LED 将开始每三秒闪烁一次。
请注意： 您可以通过软件自动打开扩展板。在代码示例之后的“自动打开防护罩”部分中，请参阅如何执行此操作。
7） 您可以通过使用 FTDI 编程器从 Arduino IDE 发送 AT 命令来测试扩展板是否正常工作——我们将在本教程后面展示。
SIM900 AT命令
使用 FTDI 编程器测试 Shield
要测试一切是否正常工作，您可以通过从 Arduino IDE 串行监视器发送 AT 命令来测试扩展板。为此，您需要一个FTDI编程器，如下图所示。你可以在这里得到一个这样的FTDI程序员。
1） 如下图所示，将FTDI编程器连接到GSM扩展板。
2） 打开Arduino IDE，选择正确的COM端口。
3） 打开串口监视器
4） 选择 19200 波特率 – 屏蔽默认设置为 19200 – 和回车。在以红色突出显示的框中写入 AT，然后按 Enter。见下图。
5） 如果一切正常，防护板将响应 OK。
将扩展板连接到Arduino
将扩展板连接到Arduino，如下图所示。
发送短信
要发送短信，请将以下代码上传到您的Arduino板。
/*********
Complete project details at https://www.qutaojiao.com
*********/
#include <SoftwareSerial.h>
// Configure software serial port
SoftwareSerial SIM900(7, 8);
void setup() {
// Arduino communicates with SIM900 GSM shield at a baud rate of 19200
// Make sure that corresponds to the baud rate of your module
SIM900.begin(19200);
// Give time to your GSM shield log on to network
delay(20000);
// Send the SMS
sendSMS();
}
void loop() {
}
void sendSMS() {
// AT command to set SIM900 to SMS mode
SIM900.print("AT+CMGF=1r");
delay(100);
// REPLACE THE X's WITH THE RECIPIENT'S MOBILE NUMBER
// USE INTERNATIONAL FORMAT CODE FOR MOBILE NUMBERS
SIM900.println("AT+CMGS="+XXXXXXXXXXXX"");
delay(100);
// REPLACE WITH YOUR OWN SMS MESSAGE CONTENT
SIM900.println("Message example from Arduino Uno.");
delay(100);
// End AT command with a ^Z, ASCII code 26
SIM900.println((char)26);
delay(100);
SIM900.println();
// Give module time to send SMS
delay(5000);
}
在此代码中，首先包括 SoftwareSerial.h 库，并在引脚 7 和 8 上创建软件串行端口。（引脚 7 设置为 RX，引脚 8 设置为 TX）
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial SIM900(7, 8);创建的 sendSMS() 函数是实际发送短信的函数。此函数使用 AT 命令：AT+CMGF=1r 和 AT + CMGS。
您需要在以下位置更改收件人的手机号码：（将 X 替换为收件人的电话号码）
SIM900.println("AT + CMGS = "++++++++++++++"");收件人的手机号码应为国际格式。
然后，在下一行中，您可以编辑要发送的文本。
// REPLACE WITH YOUR OWN SMS MESSAGE CONTENT
SIM900.println("Message example from Arduino Uno.")
阅读收到的短信
要阅读传入的短信，请将以下代码上传到您的 Arduino。上传后，等待 20 秒，让扩展板建立通信。然后，通过向扩展板 SIM 卡号发送短信来测试脚本。SMS 显示在 Arduino 串行监视器上 – 波特率：19200。
/*********
Complete project details at https://www.qutaojiao.com
*********/
#include <SoftwareSerial.h>
// Configure software serial port
SoftwareSerial SIM900(7, 8);
//Variable to save incoming SMS characters
char incoming_char=0;
void setup() {
// Arduino communicates with SIM900 GSM shield at a baud rate of 19200
// Make sure that corresponds to the baud rate of your module
SIM900.begin(19200);
// For serial monitor
Serial.begin(19200);
// Give time to your GSM shield log on to network
delay(20000);
// AT command to set SIM900 to SMS mode
SIM900.print("AT+CMGF=1r");
delay(100);
// Set module to send SMS data to serial out upon receipt
SIM900.print("AT+CNMI=2,2,0,0,0r");
delay(100);
}
void loop() {
// Display any text that the GSM shield sends out on the serial monitor
if(SIM900.available() >0) {
//Get the character from the cellular serial port
incoming_char=SIM900.read();
//Print the incoming character to the terminal
Serial.print(incoming_char);
}
}
在此代码中，您将模块设置为将 SMS 数据发送到串行输出：
SIM900.print("AT+CNMI=2,2,0,0,0r");
将 SMS 消息中的传入字符存储在 incoming_char 变量上。您可以使用 SIM900.read() 函数读取字符。
拨打电话
要拨打电话，请将以下代码上传到您的 Arduino。
不要忘记使用您要拨打的电话号码编辑代码。
/*********
Complete project details at https://www.qutaojiao.com
*********/
#include <SoftwareSerial.h>
// Configure software serial port
SoftwareSerial SIM900(7, 8);
void setup() {
// Arduino communicates with SIM900 GSM shield at a baud rate of 19200
// Make sure that corresponds to the baud rate of your module
SIM900.begin(19200);
// Give time to your GSM shield log on to network
delay(20000);
// Make the phone call
callSomeone();
}
void loop() {
}
void callSomeone() {
// REPLACE THE X's WITH THE NUMER YOU WANT TO DIAL
// USE INTERNATIONAL FORMAT CODE FOR MOBILE NUMBERS
SIM900.println("ATD + +XXXXXXXXX;");
delay(100);
SIM900.println();
// In this example, the call only last 30 seconds
// You can edit the phone call duration in the delay time
delay(30000);
// AT command to hang up
SIM900.println("ATH"); // hang up
}
若要进行调用，请使用使用 ATD 命令的 callSomeone() 函数。
SIM900.println("ATD + +XXXXXXXXX;");
您需要将 X（以红色突出显示）替换为您要呼叫的电话号码。
不要忘记连接麦克风和耳机来拨打电话。
在此代码示例中，使用 ATH 命令在 30 秒后挂断呼叫：
SIM900.println("ATH");
30 秒后挂断电话不是很有用，但举个例子效果很好。这个想法是在触发事件时使用 ATH 命令。例如，将按钮连接到Arduino，按下按钮会发送ATH命令以挂断电话。
接听来电
以下代码应答传入呼叫。
/*********
Complete project details at https://www.qutaojiao.com
*********/
#include <SoftwareSerial.h>
// Configure software serial port
SoftwareSerial SIM900(7, 8);
char incoming_char=0;
void setup() {
// Arduino communicates with SIM900 GSM shield at a baud rate of 19200
// Make sure that corresponds to the baud rate of your module
SIM900.begin(19200); // for GSM shield
// For serial monitor
Serial.begin(19200);
// Give time to log on to network.
delay(20000);
SIM900.print("AT+CLIP=1r"); // turn on caller ID notification
delay(100);
}
void loop() {
// Display any text that the GSM shield sends out on the serial monitor
if(SIM900.available() >0) {
// Get the character from the cellular serial por
// With an incomming call, a "RING" message is sent out
incoming_char=SIM900.read();
// Check if the shield is sending a "RING" message
if (incoming_char=='R') {
delay(10);
Serial.print(incoming_char);
incoming_char=SIM900.read();
if (incoming_char =='I') {
delay(10);
Serial.print(incoming_char);
incoming_char=SIM900.read();
if (incoming_char=='N') {
delay(10);
Serial.print(incoming_char);
incoming_char=SIM900.read();
if (incoming_char=='G') {
delay(10);
Serial.print(incoming_char);
// If the message received from the shield is RING
// Send ATA commands to answer the phone
SIM900.print("ATAr");
}
}
}
}
}
}
当有人拨打 SIM900 号码时，它会发送一条消息，说“响铃”。要知道是否有人在给您打电话，您可以等待来自 SIM900 的传入字符，然后比较它是否是 RING 消息。这就是此代码中所做的。当它收到 RING 消息时，您将发送 ATA 命令来应答电话。
自动打开屏蔽罩
您可以通过软件自动打开扩展板，而不是手动按“电源”键打开扩展板。
1） 首先，您需要将 R13 连接焊接在屏蔽层上，如下图所示 – 以红色突出显示。
2） 将扩展板上的 D9 连接到 D9 Arduino 引脚，如下图所示。
3） 在 setup() 函数中添加以下代码片段。这相当于按下shield“电源”按钮。
digitalWrite(9, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(9, LOW);
delay(5000);故障 排除
Shield 未响应 OK
检查与Arduino的TX和RX连接。尝试通过使用 RX 引脚更改 TX 来重复该过程。
此外，通过将跳线帽放在串行选择器上的适当位置，检查是否选择了软件序列号。
在串行监视器中看不到消息
要查看串行监视器中的消息，扩展板和Arduino的串行端口波特率应相同。SIM900 GSM GPRS屏蔽默认波特率为19200。因此，将Arduino的波特率选择为19200。
但是，如果需要更改屏蔽波特率，可以发送以下AT命令将其更改为19200或其他合适的波特率。
AT+IPR=19200总结
本教程向您展示如何使用Arduino发送和接收短信以及拨打和接听电话。您可以应用在本教程中学到的概念来构建自己的项目，以通过蜂窝网络进行通信。
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