Sim800L giao tiếp Atmega, Nhắn tin, Gọi điện Sim800L + Relay + AVR

Sim800L giao tiếp Atmega dùng điều khiển thiết bị hoặc cảnh báo từ xa thông qua mạng di động. Dễ giao tiếp với các họ vi điều khiển như Pic, 8051, AVR, Arduino… Module Sim 800l được ứng dụng rộng rãi ngoài thực thế, các phòng thông minh, ngôi nhà thông minh, IOT…  

1. Linh kiện cần thiết làm mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim800L giao tiếp Atmega

1.1 Vi điều khiển AVR trong mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim800L giao tiếp Atmega

a. Giới thiệu

Atmega16 là một chíp vi điều khiển được sản xuất bời hãng Atmel thuộc họ MegaAVR. Atmega16 là một bộ vi điều khiển 8 bit dựa trên kiến trúc RISC bộ nhớ chương trình 16KB ISP flash có thể ghi xóa hàng nghìn lần, 512B EEPROM, một bộ nhớ RAM vô cùng lớn trong thế giới vi xử lý 8 bit (1KB SRAM) Với 32 chân có thể sử dụng cho các kết nối vào hoặc ra i/O, 32 thanh ghi, 3 bộ timer/counter có thể lập trình, có các gắt nội và ngoại (2 lệnh trên một vector ngắt), giao thức truyền thông nối tiếp USART, SPI, I2C. Ngoài ra có thể sử dụng bộ biến đổi số tương tự 10 bít (ADC/DAC) mở rộng tới 8 kênh, khả năng lập trình được watchdog timer, hoạt động với 5 chế độ nguồn, có thể sử dụng tới 6 kênh điều chế độ rộng xung (PWM), hỗ trợ bootloader.

b. Chức năng của Atmega:

• PORTA: Các chân từ 33 đến 40 thuộc PORTA. Nó hoạt động giống như đầu vào analog cho bộ chuyển đổi A / D. Tuy nhiên, trong trường hợp không có bộ chuyển đổi A / D, PORTA được sử dụng làm cổng I / O hai chiều 8 bit. Nó đi kèm với điện trở kéo bên trong.
• PORTB: Các chân từ 1 đến 8 thuộc về PORTB. Đây là các chân hai chiều I / O. Cổng này cũng bao gồm các điện trở kéo lên bên trong.
• PORTC: PORTC là cổng I / O hai chiều bao gồm 8 chân. Chân từ 22 đến 29 thuộc về cổng này, tương tự như các cổng khác, nó đi kèm với điện trở kéo bên trong.
• PORTD: Chân từ 14 đến 21 thuộc về cổng này. Đây là cổng hai chiều trong đó mỗi chân có thể được sử dụng làm chân đầu vào hoặc đầu ra. Tuy nhiên, có các tính năng bổ sung liên quan đến cổng này như ngắt, giao tiếp nối tiếp, bộ hẹn giờ và PWM.

Các chức năng khác

• Reset: Chân 9 là chân reset mức thấp đang hoạt động. Xung mức thấp dài hơn độ dài xung tối thiểu sẽ tạo ra reset. Các xung ngắn không có khả năng tạo ra reset.
• VCC: Chân 10 là chân cấp nguồn cho bộ điều khiển này. Nguồn điện của cần phải có 5 V để đặt bộ điều khiển này trong điều kiện đang chạy. 
• GND: Chân 11 là chân nối đất.
• AREF: Chân 32 là chân tham chiếu tương tự chủ yếu được sử dụng cho bộ chuyển đổi A / D .
• AVCC: Chân 30 là AVCC là chân điện áp cung cấp cho PORTA và ADC. Nó được kết nối với VCC thông qua bộ lọc thông thấp khi có ADC. Tuy nhiên, trong trường hợp không có ADC, AVCC được kết nối bên ngoài với VCC. 
• Chân 12 & 13: Một bộ dao động tinh thể được kết nối với các chân này. Atmega16 hoạt động ở tần số bên trong 1MHZ; bộ dao động được thêm vào để tạo ra xung clock và tần số cao.

1.2 Module Sim 800l nhắn tin, gọi điện Sim800L giao tiếp Atmega

a. Giới thiệu

Thừa kế các chức năng từ các thế hệ module sim trước như sim800a, sim900a, sim900…, Module GSM sim 800L  có khả năng nhắn tin SMS, nghe, gọi, GPRS, … như một điện thoại nhưng có kích thước nhỏ nhất trong các loại module SIM(25 mm x 22 mm). Điều khiển module sử dụng bộ tập lệnh AT dễ dàng và tiêu thụ điện năng nhỏ phù hợp cho các đồ án hoặc dư án cần dùng Pin hoặc Acquy

b. Thông số kỹ thuật

• Nguồn cấp:  4.2VDC , có thể sử dụng với nguồn dòng thấp từ 500mAh trở lên (như cổng USB, nguồn từ Board Arduino). Nhưng khuyên các bạn nên dùng nguồn có dòng và áp đủ 4.2V-1A để đảm bảo mạch hoạt động ổn định
• Khe cắm SIM : MICROSIM
• Dòng khi ở chế độ chờ: 10 mA
• Dòng khi hoạt động: 100 mA đến 1A.
• Hỗ trợ 4 băng tần phổ biến.
• Kích thước: 25 mm x 22 cm

c. Chức năng các chân của module sim 800l

• VCC: Nguồn vào 4.2V.
• TXD: Chân truyền Uart TX.
• RXD: Chân nhận Uart RX.
• DTR : Chân UART DTR, thường không xài.
• SPKP, SPKN: ngõ ra âm thanh, nối với loa để phát âm thanh.
• MICP, MICN: ngõ vao âm thanh, phải gắn thêm Micro để thu âm thanh.
• Reset: Chân khởi động lại Sim800L (thường không xài).
• RING : báo có cuộc gọi đến
• GND: Chân Mass, cấp 0V.

d. Tập lệnh AT của module sim800l cần giao tiếp vi điều khiển

Các lệnh chung

• Lệnh: AT<CR><LF>
• Mô tả : Kiểm tra đáp ứng của Module Sim 900A, nếu trả về OK thì Module hoạt động

• Lệnh: ATE[x]<CR><LF>
• Mô tả: Chế độ echo là chế độ phản hồi dữ liệu truyền đến của module Sim 900A, x = 1 bật chế độ echo , x = 0 tắt chế độ echo (bạn nên tắt chế độ này khi giao tiếp với vi điều khiển)

• Lệnh: AT+IPR=[baud rate]<CR><LF>
• Mô tả:  cài đặt tốc độ giao tiếp dữ liệu với Module Sim800C, chỉ cài được các tốc độ sau
• baud rate :    0  (auto), 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200

• Lệnh:  AT&W<CR><LF>
• Mô tả :  lưu lại các lệnh đã cài đặt

Các lệnh điều khiển cuộc gọi

• Lệnh: AT+CLIP=1<CR><LF>
• Mô tả: Hiển thị thông tin cuộc gọi đến

• Lệnh: ATD[Số_điện_thoại];<CR><LF>
• Mô tả: Lệnh thực hiện cuộc gọi

• Lệnh: ATH<CR><LF>
• Mô tả: Lệnh thực hiện kết thúc cuộc gọi , hoặc cúp máy khi có cuộc gọi đến

• Lệnh: ATA<CR><LF>
• Mô tả: Lệnh thực hiện chấp nhận khi có cuộc gọi đến

Các lệnh điều khiển tin nhắn

• Lệnh: AT+CMGF=1<CR><LF>
• Mô tả: Lệnh đưa SMS về chế độ Text , phải có lệnh này mới gửi nhận tin nhắn dạng Text

• Lệnh: AT+CMGS=”Số_điện _thoại”<CR><LF>
• Đợi đến khi có ký tự ‘>’ được gửi về thì đánh nối dung tin nhắn   
• Gửi mã Ctrl+Z  hay 0x1A hoặc giá trị 26 để kết thúc nội dung và gửi tin nhắn
• Mô tả: Lệnh gửi tin nhắn

• Lệnh: AT+CMGR=x<CR><LF>
• x là địa chỉ tin nhắn cần đọc
• Mô tả: Đọc một nhắn vừa gửi đến, lệnh được trả về nội dung tin nhắn, thông tin người gửi, thời gian gửi

• Lệnh: AT+CMGDA=”DEL ALL”<CR><LF>
• Mô tả:  Xóa toàn bộ tin nhắn trong các hộp thư

• Lệnh: AT+CNMI=2,2<CR><LF>
• Mô tả: Hiển thị nội dung tin nhắn ngay khi có tin nhắn đến

1.3 Relay kích thiết bị 220v cho mạch nhắn tin, gọi điện Sim800L giao tiếp Atmega

a. Giới thiệu

Rơ le (relay) là một công tắc chuyển đổi, dùng để đóng cắt mạch điều khiển, nó hoạt động bằng điện. Nó là một công tắc vì có 2 trạng thái ON và OFF.  Rơ le ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua rơ le hay không.

b. Thông số kỹ thuật

• Điện áp điều khiển: 5V
• Dòng điện cực đại: 10A
• Thời gian tác động: 10ms
• Thời gian nhả hãm: 5ms
• Nhiệt độ hoạt động: -45^oC ~ 75^oC

2. Hướng dẫn đồ án Module Sim 800L giao tiếp Atmega bật tắt thiết bị đèn 220V qua relay

Phần này chưa được chia sẻ.

LIÊN HỆ thông tin ở TẠI ĐÂY để được hổ trợ tốt hơn.

Phần cứng module sim

Phần mềm

#define pinobuzzer 7
#define pinosensor 5
int valor;
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(7, OUTPUT);
  pinMode(5, INPUT_PULLUP);
}
void loop()
{
  //Faz a leitura do sen#include <SoftwareSerial.h>

//sender phone number with country code
const String PHONE = "+84967551477";

//GSM Module RX pin to Arduino 3
//GSM Module TX pin to Arduino 2
#define rxPin 2
#define txPin 3
SoftwareSerial sim800(rxPin,txPin);

#define RELAY_1 7
#define RELAY_2 8

String smsStatus,senderNumber,receivedDate,msg;
boolean isReply = false;

void setup() {
  digitalWrite(RELAY_1, HIGH);
  digitalWrite(RELAY_2, HIGH);
  delay(7000);
  
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Arduino serial initialize");
  
  sim800.begin(9600);
  Serial.println("SIM800L software serial initialize");

  pinMode(RELAY_1, OUTPUT); //Relay 1
  pinMode(RELAY_2, OUTPUT); //Relay 2

  smsStatus = "";
  senderNumber="";
  receivedDate="";
  msg="";

  sim800.print("AT+CMGF=1\r"); //SMS text mode
  delay(1000);
}

void loop() {
//////////////////////////////////////////////////
while(sim800.available()){
  parseData(sim800.readString());
}
//////////////////////////////////////////////////
while(Serial.available())  {
  sim800.println(Serial.readString());
}
//////////////////////////////////////////////////
} //main loop ends

//***************************************************
void parseData(String buff){
  Serial.println(buff);

  unsigned int len, index;
  //////////////////////////////////////////////////
  //Remove sent "AT Command" from the response string.
  index = buff.indexOf("\r");
  buff.remove(0, index+2);
  buff.trim();
  //////////////////////////////////////////////////
  
  //////////////////////////////////////////////////
  if(buff != "OK"){
    index = buff.indexOf(":");
    String cmd = buff.substring(0, index);
    cmd.trim();
    
    buff.remove(0, index+2);
    
    if(cmd == "+CMTI"){
      //get newly arrived memory location and store it in temp
      index = buff.indexOf(",");
      String temp = buff.substring(index+1, buff.length()); 
      temp = "AT+CMGR=" + temp + "\r"; 
      //get the message stored at memory location "temp"
      sim800.println(temp); 
    }
    else if(cmd == "+CMGR"){
      extractSms(buff);
      
      if(senderNumber == PHONE){
        doAction();
      }
    }
  //////////////////////////////////////////////////
  }
  else{
  //The result of AT Command is "OK"
  }
}

//************************************************************
void extractSms(String buff){
   unsigned int index;
   
    index = buff.indexOf(",");
    smsStatus = buff.substring(1, index-1); 
    buff.remove(0, index+2);
    
    senderNumber = buff.substring(0, 13);
    buff.remove(0,19);
   
    receivedDate = buff.substring(0, 20);
    buff.remove(0,buff.indexOf("\r"));
    buff.trim();
    
    index =buff.indexOf("\n\r");
    buff = buff.substring(0, index);
    buff.trim();
    msg = buff;
    buff = "";
    msg.toLowerCase();
}

void doAction(){
  if(msg == "relay1 off"){  
    digitalWrite(RELAY_1, HIGH);
    Reply("Relay 1 has been OFF");
  }
  else if(msg == "relay1 on"){
    digitalWrite(RELAY_1, LOW);
    Reply("Relay 1 has been ON");
  }
  else if(msg == "relay2 off"){
    digitalWrite(RELAY_2, HIGH);
    Reply("Relay 2 has been OFF");
  }
  else if(msg == "relay2 on"){
    digitalWrite(RELAY_2, LOW);
    Reply("Relay 2 has been ON");
  }

  
  smsStatus = "";
  senderNumber="";
  receivedDate="";
  msg="";  
}

void Reply(String text)
{
    sim800.print("AT+CMGF=1\r");
    delay(1000);
    sim800.print("AT+CMGS=\""+PHONE+"\"\r");
    delay(1000);
    sim800.print(text);
    delay(100);
    sim800.write(0x1A); //ascii code for ctrl-26 //sim800.println((char)26); //ascii code for ctrl-26
    delay(1000);
    Serial.println("SMS Sent Successfully.");
}sor de liquido
  valor = digitalRead(pinosensor);
  //Caso seja 0, aciona o buzzer
  if (valor <= 0)
  {
    digitalWrite(pinobuzzer, HIGH);
  }
  else
  {
    digitalWrite(pinobuzzer, LOW);
  }
  //Mostra o valor do sensor no Serial Monitor
  Serial.print("Sensor: ");
  Serial.println(valor);
  //Aguarda 200ms e repete o processo
  delay(200);
}

2. Hoạt động của mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim800L giao tiếp Atmega

Khi cấp điện hệ thống hoạt động, các thiết bị ban đầu tắt, lúc này vi điều khiển chờ khoảng 10 đến 15 giây để module sim800l khởi động xong. Khi khởi động xong vi điều khiển khởi tạo các tập lệnh AT cho module sim đã được định sẵn trong phần lập trình và gửi tin nhắn cho điện thoại để báo hiệu thành công. Từ điện thoại chỉ cần nhắn tin theo đúng cú pháp đã được quy định khi lập trình sẽ điều khiển bật tắt được thiết bị điện 220v. Đồng thời vi điều khiển nhận được tin nhắn thì sẽ báo tin nhắn trả lời thông qua điện thoại nhờ module sim800l.

3. Cụ thể hoạt động của mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim800L giao tiếp Atmega

Chúc các bạn thành công…!!!