Sim800L giao tiếp STM32, Nhắn tin, Gọi điện Sim800L + Relay + STM

Sim800L giao tiếp STM32 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 STM32

1.1 Vi điều khiển STM  trong mạch điều khiển thiết bị bằng nhắn tin, gọi điện Sim800L giao tiếp STM32

a. Giới thiệu

STM32 là một trong những dòng chip phổ biến của ST với nhiều họ thông dụng như F0,F1,F2,F3,F4….. Stm32f103 thuộc họ F1 với lõi là ARM COTEX M3. STM32F103 là vi điều khiển 32 bit, tốc độ tối đa là 72Mhz. Giá thành cũng khá rẻ so với các loại vi điều khiển có chức năng tương tự. Mạch nạp cũng như công cụ lập trình khá đa dạng và dễ sử dụng. Một số ứng dụng chính: dùng cho driver để điều khiển ứng dụng, điều khiển ứng dụng thông thường, thiết bị cầm tay và thuốc, máy tính và thiết bị ngoại vi chơi game, GPS cơ bản, các ứng dụng trong công nghiệp, thiết bị lập trình PLC, biến tần, máy in, máy quét, hệ thống cảnh báo, thiết bị liên lạc nội bộ… Phần mềm lập trình: có khá nhiều trình biên dịch cho STM32 như IAR Embedded Workbench, Keil C… Ở đây mình sử dụng Keil C nên các bài viết sau mình chỉ đề cập đến Keil C.

Thông tin khác

Vi xử lý có rất nhiều loại bắt đầu từ 4 bit cho đến 32 bit, vi xử lý 4 bit hiện nay không còn nhưng vi xử lý 8 bit vẫn còn mặc dù đã có vi xử lý 64 bit. Lý do sự tồn tại của vi xử lý 8 bit là phù hợp với một số yêu cầu điều khiển trong công nghiệp. Các vi xử lý 32 bit, 64 bit thường sử dụng cho các máy tính vì khối lượng dữ liệu của máy tính rất lớn nên cần các vi xử lý càng mạnh càng tốt. Các hệ thống điều khiển trong công nghiệp sử dụng các vi xử lý 8 bit hay 16 bit như hệ thống điện của xe hơi, hệ thống điều hòa, hệ thống điều khiển các dây chuyền sản xuất, …

b. Sơ lược về STM32:

• 1 cổng Mini USB dùng để cấp nguồn, nạp cũng như debug.
• 2 MCU bao gồm 1 MCU nạp và 1 MCU dùng để lập trình.
• Có chân Output riêng cho các chân mạch nạp trên MCU1.
• Có chân Output đầy đủ cho các chân MCU2.
• Chân cấp nguồn ngoài riêng cho MCU2 nếu không sử dụng nguồn từ USB.
• Thạch anh 32,768khz dùng cho RTC và Backup.
• Chân nạp dùng cho chế độ nạp boot loader.
• Nút Reset ngoài và 1 led hiển thị trên chân PB9, 1 led báo nguồn cho MCU2.

1.2 Module Sim 800l nhắn tin, gọi điện Sim800L giao tiếp STM32

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 STM32

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 STM32 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 STM32

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 STM32

Chúc các bạn thành công…!!!