سارویس.

خب بعد از گذشت یک هفته از شروع به کار وبلاگ تصمیم گرفتم یه نوشته در مورد ماژولی که به تازگی خریداری کردم، یعنی ماژول SIM800L بنویسم. یه ماژول پر امکانات در عین حال ارزون که بدرد ما که جز یک درصدی های جامعه نیستیم میخوره.
کلا از اسم ماژول مشخصه که چیکارست… اما سعی میکنم یه توضیح کامل برای اون هایی که نمیدونن بدم که این ماژول به اصطلاح پر امکانات چه کارایی میتونه برای ما انجام بده.

اطلاعات این مقاله براساس ترجمه ی مقاله ای از وب سایت Last minutes Engineer و همچنین تجربه شخصی بنده از کار با ماژول SIM800L نوشته شده پس ممکنه نکته ای رو جا انداخته باشم. اگه نکته ای رو فراموش کردم بگم و یا جایی اشتباه داشتم لطفا توی کامنت ها اطلاع بدید، تا نوشته رو بروز کنم. با تشکر
خیل خب بی معطلی بریم سراغ خوندن مقاله همه چیز درباره ماژول SIM800L 😉

اگه میخوای خونتون رو از کیلومتر ها دورتر کنترل کنی یا آبیاری باغت رو از خونه کنترل کنی و یا کارهای از این دست انجام بدی یادگیری این ماژول برای شروع کار، پیشنهاد خوبی میتونه باشه. در کل اینطور بگم که این ماژول میتونه نقطه شروع خوبی برای کار با اینترنت اشیا یا همون IOT باشه.

ماژول SIM800L GSM/GPRS در حقیقت یه مودم GSM مینیاتوریه، که میتونه به تعداد زیادی از پروژه های IOT اضافه بشه. در کل میتونی از این ماژول برای انجام تقریبا هر کاری که از یک تلقن همراه معمولی انتظار داری، استفاده کنی؛ پیام های متنی یا همون پیامک (SMS خودمون)، ایجاد یا دریافت تماس، اتصال به اینترنت از طریق TCP/IP، GPRS و موارد بیشتر! بهتر از همه‌ی این امکانات و شاید مهم ترین امکان این ماژول پشتیبانی از شبکه GSM/GPRS چهار باندست که بدین معناست که هر نقطه از جهان کار میکنه.

بررسی سخت افزار ماژول SIM800L

قلب تپنده ماژول، یک تراشه SIM800L ساخت شرکت SIMCOM هستش. ولتاژ مناسب برای این تراشه از 3.4V تا 4.4 ولته که باعث شده باتری لیتیوم پلیمری به یکی از گزینه های ایده آل برای تامین مستقیم انرژی مورد نیاز این ماژول تبدیل بشه. همین ولتاژ مورد نیاز پایین و قابل استفاده بودن باتری های لیتیوم پلیمری، این ماژول رو برای استفاده در پروژه هایی که فضای محدودی دارند، بسیار مناسب کرده.

پین های ماژول Sim800L GSM با یک پین هدر با فاصله پایه ۰٫۱ اینچ قابل دسترسن. این ماژول شامل پین هایی برای ارتباط با میکروکنترلر از طریق UART هست و نرخ ارسال از 1200bps تا 115200bps با قابلیت تشخیص خودکاره.
برای اتصال به شبکه نیاز به آنتن نیاز داره که معمولا توی بسته بندی خودش یه آنتن حلزونی وجود داره. آنتن حلزونی باید مستقیما به پین NET روی برد PCB ماژول لحیم میشه و همچنین برد دارای یه بخش اتصال کانکتور U.FL هست که درصورتی که بخواید آنتن از ماژول دور باشه از این کانکتور میتونید استفاده کنید. توی بخش انتخاب آنتن بیشتر براتون توضیح میدم.

در پشت ماژول یک سوکت سیم کارت رو داریم که با هر سیم کارت میکرویی که از 2G پشتیبانی کنه، کاملا کار میکنه. قرار دادن سیم کارت توی این اسلات هم دقیقا مثل تصویر بالاست. ( تبلیغ ایرانسلم شد 😁 )

اندازه ماژول SIM800L رو که میبینم یاد فلفل نبین چه ریزه بشکن ببین چه تیزه میوفتم. با توجه به سایز یک اینچی که داره واقعا امکانات فوق العاده ای داره؛ و اما این امکانات چیا هستن:

• پشتیبانی از چهار باند : GSM850، EGSM900، DCS1800 و PCS1900
• با هر سیمکارت 2G به شبکه جهانی GSM متصل میشه
• برقراری و دریافت تماس های صوتی با استفاده از بلندگوی خارجی 8Ω و میکروفون الکترود
• ارسال و دریافت پیامک
• ارسال و دریافت داده های GPRS (TCP/IP ، HTTP و غیره)
• جستجو و دریافت رادیو FM
• توان ارسال :
  کلاس 4 (2W) برای GSM850
  کلاس 1 (1W) برای DCS1800
• پشتیبانی از مجموعه دستورات AT Command مبتنی بر سریال
• قابلیت اتصال آنتن با کانکتور FL
• پشتیبانی از سیم کارت میکرو

شاخص های وضعیت LED

یه دونه LED قرمز رنگ بالا سمت راست ماژول وجود داره که وضعیت شبکه را به ما نشون میده. با توجه به اینکه هر چند ثانیه یکبار چشمک میزنه میتونیم متوجه بشیم در چه وضعیتی هستیم:

هر یک ثانیه یکبار

اگر هر یک ثانیه یکبار چشمک بزنه یعنی ماژول در حال اجراست ولی هنوز به شبکه تلفن همراه متصل نشده.

هر دو ثانیه یکبار

اگر هر دو ثانیه یکبار چشمک بزنه یعنی اتصال داده GPRS که درخواست کرده بودیم، فعاله.

هر سه ثانیه یکبار

اگر هر سه ثانیه یکبار چشمک بزنه یعنی ماژول با شبکه تلفن همراه ارتباط برقرار کرده و می تواند صدا و پیامک رو ارسال/دریافت کنه.

انتخاب آنتن

نصب یه آنتن برای استفاده از ماژول SIM800L قابلیت های ماژول ضروریه بنابراین، انتخاب آنتن یه امر مهمه. از دو طریق میتونیم آنتن رو روی ماژول خودمون نصب کنیم.

مورد اول، آنتن حلزونیه که معمولا با ماژول ارائه میشه (واسه من تو بسته بندی که خریدم بود) و مستقیما به پین NET روی PCB ماژول لحیم میشه. این آنتن برای پروژه هایی که فضای محدودی دارن اما در برقراری ارتباط مشکل دارن بیشتر کاربرد داره، مخصوصا اگر پروژه در محیط بسته باشه که دیگه جزئی از واجباته.

مورد دوم، هر آنتن 3dB رو با تبدیل U.FL به SMA میتونید وصل و استفاده کنید (مثل تصویر بالا). میتونید با هزینه ای دور و بر 40 الی 60 تومن یه آنتن خوب بگیرید. (البته با این نوسان قیمت ها شاید هم نتونید) آنتی که در تصویر وجود داره، آنتن SMA که با یه تبدیل U.FL به SMA به ماژول وصل شده.
شما از طریق این لینک میتونید به صورت آنلاین این آنتن رو سفارش بدید : خرید آنتن همراه کابل مبدل
یا میتونید یه آنتن SMA بگیرید و با کابل تبدیل U.FL به ماژول متصلش کنید: نمونه آنتن و نمونه کابل مبدل

در کل این نوع آنتن عملکرد بهتری داره، دلیلشم خیلی مشخصه؛ با این آنتن، ماژول رو درون یه جعبه امن میذاریم و آنتن رو بیرون میذاریم و مشکل آنتن دهی رو دیگه تجربه نمیکنیم.

منبع تغذیه مناسب SIM800L

یکی از چالش هایی که زمان کار با ماژول SIM800L به اون برخوردم، همین بخش تامین انرژیه. ماژول SIM800L بسته به اینکه تو چه وضعیتی قرار داره میتونه یه مکنده انرژی باشه و اگر درست تغذیه نشه، درست هم کار نمیکنه! بیشترین کشش جریان ماژول در حالت ارتباط انفجاریه که تا 2A میرسه. البته معمولا انقدر زیاد نمیشه. ممکنه در حین تماس، بسته به فرکانس تا 216mA جریان بکشه و در حین استفاده از GPRS هم حدود 453mA جریان میکشه. جدول جریان کشی ماژول در شرایط مختلف که از توی دیتاشیت ماژول نوشتم:

باتری لیتیوم پلیمری 3.7 ولت (توصیه شده)

یکی از نکات جالب درمورد باتری های لیتیوم پلیمری اینه که ولتاژشون به طور کلی محدود به 3.7 تا 4.2V هست، که همین نکته، این باتری رو به بهترین گزینه برای تامین انرژی مورد نیاز ماژول میکنه. هر باتری لیتیوم یون/پلیمر با ظرفیت 1200 میلی آمپر ساعت یا بیشتر بهترین گزینه برای تامین انرژی این ماژوله، چون محدوده ولتاژ صحیح رو حتی تا جریان کشی 2 آمپر فراهم میکنه و ماژول دچار مشکل نمیشه.

ماژول تبدیل DC-DC

شما از هر مبدل DC-DC که جریان 2A رو تامین کنه میتونید برای ماژول SIM800L استفاده کنید. مثل ماژول LM2596. استفاده از مبدل های DC-DC خیلی کارآمدتر از استفاده از رگولاتور های خطی مثل LM317 هستن.

آشنایی با پین های ماژول SIM800L

ماژول SIM800L دارای 12 پینه که به وسیله اون ها با برد ها و میکروکنترلر ها ارتباط برقرار میکنه. پین های اون رو میتونید تو تصویر زیر ببینید:

IPX ANT : اینجا محل نصب آنتن خارجیه که توی بخش انتخاب آنتن درموردش توضیح دادم.

پین NET : محلیه که میتونید آنتن حلزونی رو بهش لحیم کنیم.

پین VCC : قطب مثبت منبع تغذیه به این پین متصل میشه که بهترین ولتاژ همونطور که گفتم بین 3.4V تا 4.4V هست. یادتون باشه اگه ماژول رو به 5 ولت متصل کنید احتمالا ماژول شما خراب میشه و روی 3.3 ولت هم کار نمیکنه. طبق توصیه هایی که توی بخش منبع تغذیه شد عمل کنید تا اتفاقی برای ماژولتون نیوفته. مخصوصا با این وضعیت گرونی الکی یه خرج رو دست خودتون نندازید.

پین RST (ریست) : این پین ماژول رو ریست یا تنظیم مجدد میکنه.

پین RxD (دریافت کننده) : پین گیرنده ارتباط سریاله.

پین TxD (ارسال کننده) : پین فرستنده ارتباط سریاله.

پین GND : پین زمینه ماژوله.

پین RING : این پین به عنوان اعلام تماس یا پیامک استفاده میشه. بصورت پیشفرض مقدارش HIGH یا همون یک خودمونه و زمانیکه ماژول تماسی دریافت میکنه، 120 میلی ثانیه در حالت پالس کم قرار میگیره. همچنین میتونیم طوری اون رو تنظیم کنیم که موقع دریافت پیامک هم پالس داشته باشه.

پین DTR : این پین در ماژول SIM800L وظیفه روشن و خاموش کردن sleep mode رو به عهده داره. اگه در حالت HIGH قرار بگیره، sleep mode فعال میشه و ارتباط سریال قطع میشه. اگه در حالت LOW غیرفعال میشه.

پین MIC± : پین میکروفونه و میتونیم پایه های میکروفونمون رو بهش متصل کنیم در زمان تماس بتونیم صحبت کنیم.

پین SPK± : پین اتصال بلندگو هستش که میتونیم با اتصال یه بلندگو به این دو پین، در زمان تماس، صدای طرف مقابل رو بشنویم.

نکته لحیم کردن آنتن حلزونی

درصورتی که پروژتون فضای کمی داشت میتونید بصورت زیر هم آنتن رو لحیم کنید:

بسیار خب تا اینجای کار شما به طور کلی اطلاعاتی درباره ماژول SIM800L بدست اوردید. در قسمت بعدی با هم به سراغ اتصال ماژول به آردوینو و دریافت/ارسال پیامک و همچنین برقراری تماس میریم که خیلی باحال تره. درضمن یه پروژه باحال هم قصد دارم با این ماژول انجام بدم که حتما تو خبرنامه عضو بشید تا به محض منتشر شدنش براتون ارسال بشه.

لبخند بزنید و شاد باشید 😉.
تا قسمت بعدی از سری آموزش های ماژول SIM800L شما رو بخدا میسپارم. خدانگهدار