كيفية سد العجز في واستخدام وحدة SIM800L GSM مع Pi التوت (بدون بطارية).
ⓘ Cet article peut avoir été partiellement ou totalement traduit à l'aide d'outils automatiques. Nous nous excusons des erreurs que cela pourrait engendrer.
وSIM800L هو مودم GSM / جي بي آر إس التي تستخدم على نطاق واسع في الالكترونيات نظرا لسعره المنخفض جدا وتوافر واسعة. انها وسيلة بأسعار معقولة لإرسال الرسائل القصيرة مع Pi التوت أو اردوينو، الاتصال في الجيل الثالث 3G أو تنفيذ نظام تحديد المواقع.
ومع ذلك، يكاد يكون من المستحيل العثور على تفسيرات مرضية حول استخدامه وخاصة حول صلته.
حتى في هذا البرنامج التعليمي سنرى كيفية سد العجز في والسلطة SIM800L من التوت (لاحظ أنه يعمل أيضا لاردوينو)، دون طاقة خارجية أو بطارية!
الأجهزة اللازمة لتوصيل SIM800L الخاص بك إلى التوت الخاص بك.
سوف نذهب إلى التفاصيل والتفسيرات في وقت لاحق في هذا البرنامج التعليمي، ولكن يجب أن ندرك أن لربط SIM800L إلى التوت هناك حاجة إلى القليل من الأجهزة. لذلك سوف تحتاج:
- من وحدة SIM800L.
- الحديد لحام لتجميع SIM800L الخاص بك إذا لم يكن بالفعل.
- لوح خبز، مكثف 5 V، 100 درجة فهرنهايت أو أكثر، 1N4007 الصمام الثنائي، كابلات دوبونت. هل يمكن شراء كل بند وحدها، ولكن يجب عليك فعلا شراء العشرات من المكثفات والصمامات الثنائية فقط لسداد تكاليف الشحن. لذلك أعتقد أن أسهل شيء هو أن تأخذ مجموعة من الالكترونيات مثل هذا الذي يحتوي على كل ما ذكرناه للتو.
بالطبع، ستحتاج أيضاً إلى توت العليق مع تثبيت raspbian وبطاقة SIM مع اشتراك. لاحظ أن بطاقة SIM يجب أن تكون بتنسيق micro sim. إذا كان حجم لك أصغر (نانو)، سوف تحتاج إلى محول.
الآن دعونا ننتقل إلى التفسيرات والممارسة.
لا وقت أو رغبة في قراءة التفسيرات؟ انتقل مباشرة إلى الجزء "في الممارسة…"
نظرية، وكيفية استخدام SIM800L مع Pi التوت؟
و SIM800L هو مودم. هو الشخص الذي يسجل مع شبكة المشغل الخاص بك، الخ. عموما يتصرف مثل الهاتف الذي يمكن التحكم مباشرة من التوت الخاص بك.
من أجل السيطرة على SIM800L، من التوت، سيكون لديك لتوفير الطاقة لأول و جسديا وبرمجيا الاتصال باستخدام منفذ TTL، وغالبا ما تسمى منفذ أو واجهة تسلسلية.
من هناك يمكنك التحكم في SIM800L عن طريق إرسال أوامر هايز إلى منفذ السلسلة – في الواقع في كثير من الأحيان يشار إليها على أنها أوامر AT – وهي أوامر محددة لوظائف المودم. على سبيل المثال، إرسال رسالة نصية قصيرة، وإدخال رقم تعريف شخصي، والتحقق من حالة الشبكة، وأكثر من ذلك بكثير!
من الناحية النظرية، لاستخدام SIM800L مع Pi التوت يجب عليك بالتالي القيام بهذا:
- قم بتوصيل بطاقة SIM800L VDD بـ GPIO لتوفير الطاقة على التوت.
- قم بتوصيل SIM800L GND بـ GPIO GND على التوت.
- ربط TXD SIM800L إلى RXD التوت.
- ربط RXD التوت لSIM800L TXD.
- إرسال وتلقي البيانات مع أوامر AT على المنفذ التسلسلي.
هنا فقط، كل هذا هو النظرية، ولكن سترى أن الأمور في الممارسة العملية هي أكثر تعقيدا قليلا …
والحقيقة هي ، لماذا هو من الصعب سد العجز في SIM800L؟
إذا كانت نظرية يبدو بسيطا، في الواقع سوف تجد عدد غير قليل من الدروس على شبكة الانترنت شرح كيفية استخدام SIM800L مع التوت. والأسوأ من ذلك، سوف تجد أساسا الدروس غير صحيحة التي، في أحسن الأحوال، سيجعل التثبيت الخاص بك غير مستقرة تماما، في أسوأ الأحوال، سوف تلحق الضرر SIM800L الخاص بك.
ولكن بعد ذلك ، كيف هو أن لا توجد موارد أكثر جودة المتاحة لمثل هذه الوحدة المعروفة؟ لأن SIM800L من الصعب بشكل خاص لتغذية وحساسة.
وحدة مصممة للهواتف والبطاريات.
في الأصل تم تصميم SIM800L ليتم استخدامها في الهواتف من قبل الشركات المصنعة. استخدامه في الالكترونيات الاستهلاكية هو أكثر حداثة بكثير ، ولم ينظر على الإطلاق من قبل الشركة المصنعة.
نتيجة لاستخدامها داخل الهواتف، تم تصميم وحدة لتكون تعمل بالطاقة مع بطاريات ليثيوم أيون، والتي تقدم الفولتية من حوالي 3.6 إلى 3.7 فولت. هذه الميزة سوف تشكل مشكلة أولى، لأنه في الإلكترونيات الرقمية نستخدم عادة 3.3 فولت أو 5 فولت، ولكن ليس 3.6 فولت.
وحدة مُتعطشة للطاقة.
المشكلة الثانية هي أن SIM800L ينفذ عمليات الراديو التي تتطلب كبيرة، قمم الحالية في الوقت المحدد جدا. عادة العمليات المعنية هي تسجيل على شبكة المشغل، وإرسال الرسائل، الخ. إذا أثناء هذه المراحل الوحدة النمطية لا تحصل على الحالية الضرورية يصبح سلوكه غير متوقعة تماماً، بدءاً من رسالة الخطأ إلى إعادة التشغيل خلال فقدان الشبكة.
لسوء الحظ، اتضح أن الإمدادات بشكل عام وموانئ GPIO من Raspberry Pi بشكل خاص لديها صعوبة في الاستجابة لهذه الأنواع من القمم في الاستهلاك.
في الواقع، كمية الطاقة المستهلكة كبيرة جدا وعلى مدى فترة قصيرة من الزمن أن استخدام كابلات الطاقة التي هي طويلة جدا ورقيقة يمكن أن يكون كافيا لتحطم وحدة! هذا هو الحال عادةً إذا قمت بتوصيل عدة كابلات دوبونت في سلسلة.
كن مطمئناً، سنشرح لك كيفية حل هاتين المشكلتين!
في الممارسة العملية، كيف يمكنك السلطة SIM800L مباشرة من التوت؟
لذلك رأينا أن لدينا مشكلتين لتشغيل SIM800L من التوت: الجهد غير متناسقة والقمم في استهلاك الطاقة.
أولاً، سنعالج مشكلة التوتر.
تقليل الجهد الذي يوفره Pi التوت.
إذا قرأنا ورقة البيانات، أي الورقة التقنية، من SIM800L، نرى أن الشركة المصنعة تشير إلى قوة الجهد من 3.4 و 4.4 فولت، مع الجهد الأمثل من 4 فولت.
يمكن أن توفر Pi Raspberry اثنين من الفولتية، 3.3 و 5 فولت. لذا يجب أن نزيد ضغط دمنا قليلاً أو نخفّضه.
فلنقضي على الاحتمال الأول الذي هو معقد للغاية بحيث لا يمكن تنفيذه، ولننظر إلى الاحتمال الثاني. لذلك نحن نبحث عن وسيلة موثوقة وبسيطة وغير مكلفة للغاية للحد من الجهد من 0.6 فولت على الأقل، دون تقليل كثافة التيار (أمبير). لحسن الحظ، اتضح أن هناك مكون إلكتروني أن يفعل ذلك تماما، وأنه بالإضافة إلى هذا العنصر على نطاق واسع بحيث جميع الالكترونيات على الاطلاق يعرفون ذلك: الصمام الثنائي.
ومن المعروف أساسا الثنائيات للسماح لتمرير الحالي في اتجاه واحد. ولكن واحدة من خصائصها هو أيضا أن يسبب انخفاض الجهد، الذي يقدر لصمامات السيليكون في 0.7 فولت.
لذلك علينا فقط لإدراج صمام ثنائي السيليكون، وسوف نتخذ 1N4007، بين 5 فولت GPIO من بي لدينا وVDD PIN (الغذاء) لدينا SIM800L. وهذا كل شيء، لدينا جهد 4.3 فولت، فقط ما نحتاجه.
توفير مصدر طاقة يمكنه الاستجابة إلى ذروة الاستهلاك.
الآن بعد أن قمنا بحل مشكلة الجهد لدينا، لا تزال مشكلتنا من ذروة الاستهلاك. هذه المرة نحن بحاجة إلى عنصر من شأنه أن يسمح لنا "تخزين الطاقة" وتوفيرها بسرعة كبيرة عندما يحتاجها SIM800L. مرة أخرى لحسن الحظ، فإنه موجود ويسمى مكثف!
وتستخدم المكثفات في كثير من الحالات، ولكن أحد الاستخدامات الأكثر شهرة هو تثبيت الطاقة. أنها تحميل عندما يكون هناك الكثير من السلطة والتفريغ عندما يكون هناك نقص.
لذلك نحن في طريقنا لإدراج مكثف كهربائي (سوف نأخذ على الأقل 100-F 5 V، إذا كان لدينا أكثر في F أو فولت أي مشاكل) بالتوازي مع الصنوبر VDD و GND لدينا SIM800L.
التجميع الكامل.
الآن بعد أن قمنا بحل مشاكلنا ، دعونا نرى ما هو شكل تحريرنا الكامل قبل اختبار كل شيء عن طريق الرسائل النصية.
للحفاظ على جميع المكونات لدينا في مكان وربطها معا سوف نستخدم الخبز والكابلات دوبونت.
حتى هنا هو الرسم البياني النهائي اتصال ، والخيط الأحمر يذهب إلى VDD ، والأسود إلى GND.
بعض التعليقات حول التحرير:
- جعل اتصالات التوت قبالة وعدم توصيلها، بتوصيله فقط بعد أن كنت قد فحصت كل شيء والتأكد من تحرير الخاص بك هو جيد.
- كن حذرا لربط مكثف أقرب ما يمكن إلى SIM800L VDD والصنوبر GND، من الناحية المثالية كما هو الحال في الرسم البياني.
- المكثف هو عنصر الاستقطاب، يجب أن يكون موصول في اتجاه دقيق، anode على VDD، الكاثود على GND. تم وضع علامة على الكاثود بشريط أبيض على الجانب.
- مثل المكثف، الصمام الثنائي هو عنصر الاستقطاب، ومرة أخرى هو ملحوظ الكاثود من قبل الفرقة البيضاء.
بمجرد اكتمال التجميع، ستتمكن من إدخال بطاقة SIM في الموقع المتوفر على SIM800L.
إيلاء اهتمام وثيق للمعنى، فمن غير بديهية على الإطلاق. لديك لثنية جهة الاتصال بطاقة الجانب ضد لوحة الدائرة ، وقطع الزاوية منحرفة نحو الفتحة (أنها تتجاوز قليلا). إذا قمت بإدخال البطاقة رأسا على عقب سيكون لديك خطأ نموذجي SIM not inserted باستخدام الوحدة النمطية.
بمجرد اكتمال التجميع، قم بتشغيل Raspberry Pi الخاص بك، سنكون قادرين على الاختبار عن طريق إرسال رسالة نصية قصيرة!
أرسل أول رسالة نصية قصيرة من التوت مع SIM800L.
لإنهاء هذا البرنامج التعليمي، وسوف نرسل رسالة نصية قصيرة الأولى للتحقق من أن كل شيء يعمل. لن نذهب أبعد من ذلك على استخدام SIM800L، ولكن نعرف أنه يوفر العديد من الميزات الأخرى. لمزيد من الاستخدام، راجع دليل الأوامر AT لـ SIM800.
للبدء، سيكون لديك لمتابعة البرنامج التعليمي لدينا لتنشيط منفذ سلسلة التوت بي. بمجرد الانتهاء من تفعيل منفذ السلسلة ، سنكون قادرين على الاتصال بـ SIM800L عبر منفذ السلسلة.
للقيام بذلك، افتح اتصال /dev/serial0 باستخدام minicom سطر الأوامر أدناه:
sudo minicom -b 115000 -o -D /dev/serial0اكتب في الأمر AT (غالباً ما لا يظهر السطر الأول عند الكتابة، فهذا أمر طبيعي) ثم نعود إلى السطر للتحقق من صحتها. يجب أن يكون لديك رسالة رد OK.
الآن سوف نتحقق من أن بطاقة SIM غير مقفلة (يتم إدخال رقم التعريف الشخصي). للقيام بهذا النوع الأمر AT+CPIN?. إذا كانت البطاقة مقفلة، يجب أن يكون لديك إجابة:
+CPIN: READY
OKإذا كان لديك إجابة مثل ما هو أدناه هو لأنه لديك لإدخال رقم التعريف الشخصي من بطاقتك.
+CPIN: SIM PIN
OKللقيام بذلك استخدم الأمر AT+CPIN=0000 استبدال 0000 بواسطة رقم التعريف الشخصي الخاص بك. يجب أن يكون لديك إجابة في النموذج:
AT+CPIN=0000
OK
+CPIN: READY
SMS Ready
Call Readyلا بأس، أنت متصل بشبكة المشغل الخاص بك. كل ما علينا فعله هو إرسال رسالة نصية للقيام بذلك استخدام الأوامر AT+CMGF=1 لتفعيل وضع النص (فإنه يسمح لنا لكتابة الرسائل القصيرة في شكل مفهومة للإنسان)، ثم AT+CMGS="+33612345678" استبدال +33612345678 بواسطة الرقم الذي تريد إرسال SMS.
حرف > سوف تظهر، اكتب الرسائل القصيرة الخاصة بك وبعد ذلك بمجرد الانتهاء من ذلك، لا Ctrl+Z.
في النهاية يجب أن يكون لديك شيء من النموذج التالي:
AT+CMGF=1
OK
AT+CMGS="+33612345678"
> Mon premier SMS avec un SIM800L
+CMGS: 29
OK
و لو وها، كنت أرسلت الرسائل القصيرة الأولى مع Pi التوت و SIM800L!
كما ترون الاستخدام اليومي مباشرة مع الأوامر AT ليس بالضرورة عملية جدا، ولكن تطمئن، البرمجيات موجودة لتبسيط حياتك، وسوف نتحدث عن ذلك قريبا جدا في آخر تعليمي!
