您是否想在屋内听到距离您数公里远发生的事情,或者只需一个电话即可启动花园中的自动喷水系统;那么SIM800L GSM/GPRS模块可以作为您开始使用物联网的坚实起点!
SIM800L GSM/GPRS模块是一款微型GSM调制解调器,可集成到众多物联网项目中。您可以使用此模块完成普通手机可以完成的几乎任何事情,比如收发短信、接打电话、通过GPRS、TCP/IP等方式连接到互联网!最重要的是,该模块支持四频GSM/GPRS 网络,这意味着它几乎可以在世界的任何地方工作。
SIM800L GSM/GPRS模块硬件概述 该模块的主要组件是来自SimCom公司的GSM蜂窝芯片SIM800L。该芯片的工作电压为3.4V至 4.4V,这使其可以直接使用锂聚合物电池供电。在没有大量空间的项目中,该模块是一个不错的选择。
所有SIM800L GSM芯片的必要数据引脚都引出到一个0.1英寸间距的插头。这里包括通过UART与微控制器通信所需的引脚。该模块支持从1200bps到115200bps的波特率,并且具有自动波特率检测功能。
该模块需要外部天线连接到网络。该模块通常带有螺旋天线,并直接焊接到PCB上的NET引脚。该模块还带有一个U.FL连接器,可以将天线从电路板引出。
在模块的背面有一个SIM卡插槽,任何已激活的2G Micro SIM卡都可以正常工作。在SIM卡座的表面通常刻有SIM卡插入的正确方向。
该模块的尺寸仅为1平方英寸,但在其小巧的外形中包含了惊人的功能。下面列出了其中一些功能: ● 支持四频:GSM850、EGSM900、DCS1800 和 PCS1900 ● 使用任意2G SIM卡连接到任何全球GSM网络 ● 使用外部8Ω扬声器和驻极体麦克风拨打和接听语音电话 ● 发送和接收短信 ● 发送和接收GPRS数据(TCP/IP、HTTP等) ● 扫描和接收FM调频广播 ● 发射功率: ● GSM850 4 级 (2W) ● DCS1800 1 级 (1W) ● 基于串口的AT指令集 ● 用于蜂窝天线的 u.FL 连接器 ● 支持Micro SIM卡
LED状态指示灯 在SIM800L模块的右上方有一个LED灯,用于指示蜂窝网络的状态。它会以不同的频率闪烁以指示它所处的状态:
每1秒闪烁一次:该模块正在运行,但尚未连接到蜂窝网络。
每2秒闪烁一次:请求的GPRS数据连接处于活动状态。
每3秒闪烁一次:该模块已与蜂窝网络建立联系,可以发送/接收语音电话和短信。
天线选择 该模块需要天线才能用于任何类型的语音或数据通信以及一些SIM命令。因此,选择天线可能是至关重要的事情。有两种方法可以将天线添加到SIM800L模块。
第一个是选择螺旋GSM天线,通常与模块一起提供并直接焊接到PCB上的NET引脚。该天线对于需要节省空间但难以获得连接的项目非常有用,尤其是在您的项目在室内时。
第二种是任何3dB的GSM天线以及U.FL转SMA适配器。您可以将此天线卡扣到位于模块左上角的小型U.FL连接器上。这种类型的天线具有更好的性能,并且可以将您的模块放在金属外壳内——只要天线在外面。
SIM800L模块供电 让SIM800L模块工作的最重要部分之一是为其提供足够的电流。
根据SIM800L所处的状态,它可能是一个相对耗电的设备。在传输突发期间,模块消耗的最大电流约为2A。它通常不会拉那么多,但在通话期间可能需要大约 216 毫安,在网络传输期间可能需要80毫安。数据表中的这张图表总结了功耗值: 模式 | 频率 | 电流功耗 | 掉电模式 | | 60 uA | 睡眠模式 | | 1 mA | 待机模式 | | 18 mA | 通话 | GSM850 | 199 mA | EGSM900 | 216 mA | DCS1800 | 146 mA | PCS1900 | 131 mA | GPRS | | 453 mA | 传输突发 | | 2 A |
由于SIM800L模块没有带板载稳压器,因此需要外部电源调节到3.4V至4.4V(理想 4.1V)之间的电压。电源也应该能够提供2A的浪涌电流,否则模块将一直关机。以下是您可以考虑为GSM模块供电的一些选择。
3.7v锂聚合物电池 锂聚合物电池的一个很酷的地方是它们的电压通常在3.7V – 4.2V的范围内,非常适合SIM800L模块。采用1200mAh或更大容量的锂聚合物电池都可以,因为即使在2 A尖峰期间它也能提供正确的电压范围。
DC-DC降压转换器 任何额定电流为2A的DC-DC 降压转换器(如 LM2596)都可以工作。这些比LM317或LM338等线性稳压器效率更高。
警告:您应该非常小心,不要在VCC之前断开GND,并且始终在连VCC之前连接GND。否则模块可以使用低压串行引脚作为接地,并且会立即被破坏。
SIM800L GSM模块引脚 SIM800L模块共有12个引脚用于连接外部组件。引脚排列如下:
● NET 网络引脚,可以在这里焊接随模块提供的螺旋天线。 ● VCC 为模块供电。可以是3.4V到4.4V之间的任何电压。请记住将其连接到5V引脚可能会损坏您的模块!它甚至不能在 3.3 V 上运行!外部电源(如锂聚合物电池或额定3.7V 2A的DC-DC降压转换器)可以工作。 ● RST(复位)是一个硬复位引脚。如果您将模块置于不良空间,请将此引脚拉低100毫秒以执行硬复位。 ● RxD(接收器)引脚用于串行通信。 ● TxD(发送器)引脚用于串行通信。 ● GND 是接地引脚,需要连接到Arduino上的GND引脚。 ● RING 引脚用作振铃指示器。它基本上是模块的“中断”输出引脚。它默认为高电平,并在收到电话时脉冲低电平 120 毫秒。它还可以配置为在收到短信时发出脉冲。 ● DTR 引脚激活/停用睡眠模式。将其拉高将使模块进入睡眠模式,禁用串行通信。将其拉低将唤醒模块。 ● MIC± 是差分麦克风输入。两个麦克风引脚可以直接连接到这些引脚。 ● SPK± 是一个差分扬声器接口。扬声器的两个引脚可以直接绑在这两个引脚上。
硬件链接 - SIM800L GSM模块连接到 Arduino UNO开发板 现在我们了解了有关该模块的所有信息,我们可以开始将它连接到Arduino开发板!
首先焊接/连接天线,将激活的Micro SIM卡插入插槽。现在,将模块上的Tx引脚连接到Arduino上的数字引脚#3,因为我们将使用软件串口与模块通信。
我们不能直接将模块上的Rx引脚连接到Arduino的数字引脚,因为Arduino Uno使用5V GPIO,而SIM800L模块使用 3.3V 电平逻辑并且不支持 5V。这意味着来自 Arduino Uno 的 Tx 信号必须降压到 3.3V,以免损坏 SIM800L 模块。有几种方法可以做到这一点,但最简单的方法是使用简易电阻分压器。 在SIM800L的Rx和Arduino D2之间连接10K 电阻,然后SIM800L的Rx和GND之间连接20K电阻,这样可以正常工作。
现在我们剩下的是用于为模块供电的引脚。由于您有多种启动模块的选择,我们提供了两个示例示意图。一种使用1200mAh 锂电池,另一种使用 LM2596 DC-DC 降压转换器。
注意事项:如果您使用LM2596降压转换器为模块供电,请记住将电路中的所有接地共用。
一切就绪后,我们就可以编写代码了! |