如何使用可编程无线SIM和Arduino MKR GSM 1400播放MP3文件

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新的MKR系列Arduino板将改变快速原型物联网解决方案的前景。对于希望使用蜂窝连接扩展其物联网项目范围的任何人来说，Arduino MKR GSM 1400都是一个很好的解决方案。通过将调制解调器与微控制器集成，新的一体化通信解决方案已经开始出现。这与Twilio可编程无线SIM配合使用，可以使用机器对机器命令在全球范围内进行通信。现在可以通过WiFi或蓝牙以前所未有的方式连接“事物”。

本篇文章演示了如何将机器到机器命令从Arduino MKR GSM 1400发送到用Go编写的服务器。当在服务器端接收到机器到机器命令时，音频文件将播放.mp3，表示“你好”。如果你想跳过，可以在TwilioIoT GitHub上找到已完成的项目。

什么是Arduino MKR GSM 1400？

Arduino MKR GSM 1400是一款开发板，它将Arduino Zero的功能与使用u-blox SARAU201调制解调器的全球GSM连接相结合。传统上使用AT命令使用单独的模块与调制解调器通信。该模型板附带了一个库，通过函数调用可以更方便地访问AT命令。

硬件要求

●    Twilio可编程无线SIM卡

●    Arduino MKR GSM 1400

●    GSM天线

●    Micro USB线

软件要求

●    Arduino IDE

●    Go

●    Go的Beep库

●    ngrok

设置Twilio SIM卡

从包装中取出Twilio SIM卡。接下来在Twilio控制台中注册并激活您的SIM卡。

软件方面的事情

在对硬件进行编程之前，我们需要安装一些软件才能使其正常工作。为了能够使用板载调制解调器发送M2M命令，我们需要MKRGSM库。

打开Arduino IDE并转到Sketch> Manage Libraries。这是Arduino和第三方库可以安装到Arduino IDE中的地方。

弹出“库管理器”窗口时，搜索MKRGSM库并按“安装”。 MKRGSM库将AT命令包装到函数中，使其更容易与调制解调器通信。

安装库后，我们需要安装Arduino MKR GSM 1400板核心组。 Arduino MKR GSM 1400采用与使用AVR ATmega芯片组的传统Arduinos不同的芯片组。该板使用SAMD21 Cortex-M0 +，它需要一组不同的内核。这些内核不随Arduino IDE一起提供，计算机在连接​​时需要识别它们。

在Tools > Board > Board Manager下找到板管理器。

出现Board Manager窗口时，搜索Arduino SAMD板并安装核心。

重新启动Arduino IDE以完成安装。

很不错！是时候进入硬件设置了。

硬件方面的事情

要通过网络发送M2M命令，我们需要安装Twilio SIM。 从Twilio SIM卡中取出Micro SIM卡

将Twilio SIM插入电路板下方的SIM插槽。

接下来，将GSM天线连接到电路板。

使用Micro-USB电缆将电路板连接到计算机，您就可以连接到网络了。

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创建Arduino草图

在Arduino IDE中创建一个新的Arduino草图（File> New）。模板看起来像这样。

1. void setup(){
   
2. 
   
3. }
   
4. 
   
5. void loop(){
   
6. 
   
7. }

复制代码

为所有GSM功能实例化基类GSM。为了发送和接收SMS消息，还需要实例化GSM SMS类。这需要在setup()函数之前配置。

1. #include <MKRGSM.h>
   
2. 
   
3. GSM gsmAccess;
   
4. GSM_SMS sms;

复制代码

在setup()函数中，创建一个波特率为115200的串行连接。波特率决定特定通信通道上的数据速度。

1. Serial.begin(115200);

复制代码

使用gsmAccess.begin()函数连接到Twilio SIM上标识的蜂窝网络。

1. gsmAccess.begin();
   
2. Serial.println("GSM initialized");

复制代码

在loop()函数中，使用beginSMS函数定义将发送M2M命令的电话号码。我们将使用的数字是“2936”。这是一个特殊的Twilio短代码，保留用于在Twilio SIM之间交换M2M命令。它使用SMS传输通过蜂窝网络发送M2M命令。当Twilio SIM创建M2M命令时会生成Webhook，我们将很快讨论。

1. sms.beginSMS("2936");

复制代码

将char数组传递给函数sms.print()以创建要排队的新消息。

1. sms.print("hello world");
   
2. Serial.println(“Sending M2M Command”);

复制代码

创建消息并排队后，使用endSMS()函数告诉调制解调器该过程已完成。一旦发生这种情况，将发送“hello world”消息。

1. sms.endSMS();
   
2. Serial.println("M2M Command Sent!");

复制代码

最后一段代码是一个while循环，它将捕获程序并将其置于无限循环中。这样做的目的是确保仅发送一次M2M命令。

1. while(1) {
   
2.     delay(4000);
   
3. }

复制代码

完整的Arduino草图程序如下：

1. #include <MKRGSM.h>
   
2. 
   
3. GSM gsmAccess;
   
4. GSM_SMS sms;
   
5. 
   
6. void setup(){
   
7.     Serial.begin(115200);
   
8. 
   
9.     gsmAccess.begin();
   
10.     Serial.println("GSM initialized");
    
11. }
    
12. 
    
13. void loop(){
    
14.     sms.beginSMS("2936");
    
15. 
    
16.         sms.print("hello world");
    
17.         Serial.println(“Sending M2M Command”);
    
18. 
    
19.        sms.endSMS();
    
20.        Serial.println("M2M Command Sent!");
    
21. 
    
22.        while(1) {
    
23.                delay(4000);
    
24.        }  
    
25. }

复制代码

仔细检查是否已在Tools > Board下选择了该板。如果未选中，编译器将在您尝试上载代码时抛出错误。

将新草图另存为“SayHelloArduinoGSM.ino”。在将新草图上传到电路板之前，让我们创建一个服务器，使用Go接收M2M命令。