SIM800L - GSM-модуль з підтримкою GPRS
Модуль GSM, GPRS на чіпі SIM800L - це мініатюрний GSM-модем, який можна використовувати в різних проектах, таких як охорона дачі або будинку, сигналізація в машині та багато іншого. Даний модуль, по функціоналу не чим не поступається звичайному мобільному телефону і за його допомогою можна, відправляти SMS повідомлення, здійснювати або приймати телефонні дзвінки, підключатися до Інтернету через GPRS, TCP/IP та багато іншого. А також модуль підтримує чотиридіапазонну мережу GSM/GPRS.
Технічні характеристики
- Напруга живлення: 3.7 В ~ 4.4 В
- Струм режиму очікування: 0,7 мА
- Піковий струм: 2 А
- Швидкість UART: 1200 – 115200 бод
- Формат SIM картки: microSIM
- Робочий діапазон: EGSM900, DCS1800, GSM850, PCS1900
- Потужність передачі DCS1800, PCS1900: 1 Вт
- Потужність передачі GSM850, EGSM900: 2 Вт
- Режим мережі: 2G
- Габарити: 25 мм х 24 мм х 4 мм
Загальні відомості
В основі модуля лежить чіп SIM800L від SimCom. Робоча напруга чіпа становить від 3.4 В до 4.4 В, що робить
його ідеальним для прямого живлення від літієвої батареї.
Контакти чіпа SIM800L виведені з обох боків модуля. Включаючи контакти необхідні для зв'язку з
мікроконтролером інтерфейс UART, підтримувана швидкість від 1200 біт/с до 115 200 біт/с з автоматичним
визначенням швидкості. Для підключення до мережі, потрібна зовнішня антена, яка йде в комплекті з модулем.
Також, на платі є роз'єм U.FL, якщо необхідно підключити виносну антену.
На задній панелі розташоване гніздо для встановлення SIM-картки (підійде будь-яка SIM-картка, головне щоб
була
активована). Встановлювати SIM картку необхідно контактами до чіпа SIM800L, а ключ повинен розташовуватися
зверху.
Світлодіодні індикатори стану
У правому верхньому куті модуля SIM800L знаходиться світлодіод, який показує стан стільникової мережі:
- Блимає раз на 1 с — Модуль працює, але ще не підключився до мережі.
- Блимає один раз на 2 с — Запитуване з'єднання для передачі даних GPRS активно.
- Блимає раз на 3 с — Модуль встановив зв'язок із стільниковою мережею і може надсилати/отримувати голосові та SMS-повідомлення.
Розпинування GSM-модуля SIM800L
На модулі SIM800L розташовано 12 контактів, які необхідні для зв'язку з мікроконтролером та підключення
динаміка та мікрофона.
З'єднання такі:
- NET — Вивід для припаювання спіральної антени.
- VCC — Живлення модуля, від 3.4 до 4.4 вольт.
- RST (Reset) — Вивід скидання модуля.
- RxD (Receiver) — Вивід послідовного зв'язку.
- TxD (Transmitter) — Вивід послідовного зв'язку.
- GND — Вивід заземлення повинен бути підключений до виведення GND на Arduino.
- RING — Вивід індикатора дзвінка.
- DTR — Вивід активації/деактивації режиму сну.
- MIC ± — Мікрофонний вивід.
- SPK ± — Вивід динаміка.
Живлення для модуля SIM800L
Для стабільної роботи модуля SIM800L необхідно джерело живлення з вихідною напругою від 3,4 до 4,4 В (в ідеалі 4,1 В) з максимальним робочим струмом 2А. Як джерело живлення можна використовувати Li-ion акумулятор (1200mAh і вище) або стабілізатор TP4056.
Узгодження логічних рівнів
Потрібно узгодити логічні рівні пристроїв, що підключаються до SIM800L. Модуль має рівень логічної одиниці 2,8 вольт, коли більшість пристроїв працюють з рівнями 5 В. Для узгодження рівнів можна використовувати дільник напруги або перетворювач логічних рівнів. Якщо не виконати цю умову, SIM800L вийде з ладу.
Вибір антени
Для підключення до мережі модулю SIM800L потрібна зовнішня антена, тому вибір правильної антени дуже
важливий.
Доступні два варіанти:
Перший — це спіральна антена, яка постачається разом із модулем і може бути припаяна безпосередньо до друкованої плати. Ця антена дуже корисна для проектів з обмеженим простором. Однак майте на увазі, що у вас можуть виникнути труднощі під час встановлення з’єднання, особливо якщо ваш проект знаходиться в приміщенні.
Іншим варіантом є GSM-антена 3dBi з адаптером U.FL – SMA, яку можна знайти в Інтернеті за невелики гроші. Цю антену можна вставити в роз’єм u.fl у верхньому лівому куті модуля. Цей тип антени забезпечує кращу продуктивність і навіть дозволяє розмістити ваш модуль у металевій коробці, якщо антена знаходиться зовні.
Текстова програма для підключення SIM800L до Wemos D1 mini
Нижче наведено простий приклад програми для підключення модуля SIM800L до Wemos D1 mini (ESP8266) через UART. Програма виконує ініціалізацію послідовного порту, надсилає AT-команди та виводить відповіді модуля у Serial Monitor.
Схема підключення
- SIM800L TX → Wemos D1 mini D5 (RX)
- SIM800L RX → Wemos D1 mini D6 (TX)
- SIM800L GND → Wemos D1 mini GND
- Живлення SIM800L → окреме стабільне джерело 4.0–4.2 В, до 2 А
Важливо: модуль SIM800L не можна живити напряму від 5 В. Для стабільної роботи потрібно використовувати окреме джерело живлення з вихідною напругою 3.4–4.4 В (оптимально 4.1 В) та струмом до 2 А.
Приклад коду для Arduino IDE
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial sim800(D5, D6); // RX, TX для Wemos D1 mini
void setup() {
Serial.begin(115200);
delay(1000);
Serial.println("Start SIM800L test...");
sim800.begin(9600);
delay(2000);
sendATCommand("AT");
sendATCommand("ATE0");
sendATCommand("AT+CSQ");
sendATCommand("AT+CREG?");
}
void loop() {
if (sim800.available()) {
Serial.write(sim800.read());
}
if (Serial.available()) {
sim800.write(Serial.read());
}
}
void sendATCommand(String cmd) {
Serial.print("Send: ");
Serial.println(cmd);
sim800.println(cmd);
delay(1000);
while (sim800.available()) {
Serial.write(sim800.read());
}
Serial.println();
}
Що робить програма
- Ініціалізує USB Serial Monitor
- Запускає обмін даними з SIM800L на швидкості 9600 бод
- Надсилає команду
ATдля перевірки зв’язку - Вимикає повторення команд через
ATE0 - Перевіряє рівень сигналу командою
AT+CSQ - Перевіряє реєстрацію в мережі командою
AT+CREG?
Як перевірити роботу
Після завантаження скетчу відкрийте Serial Monitor у Arduino IDE
зі швидкістю 115200. Якщо модуль підключений правильно і має стабільне
живлення, у відповідь на команду AT має з’явитися OK.
Можливі проблеми
- Недостатній струм живлення — модуль перезавантажується або не відповідає
- Переплутані лінії TX/RX
- Відсутня спільна земля між Wemos D1 mini та SIM800L
- Неправильно встановлена швидкість UART