[Tìm hiểu] Module GSM SIM900A

Module SIM900A GSM là module nhỏ và rẻ nhất cho giao tiếp dữ liệu định vị GPRS / GSM. Giao tiếp phổ với Arduino và vi điều khiển trong hầu hết các ứng dụng nhúng. Module cung cấp công nghệ định vị GPRS / GSM để liên lạc thông qua sử dụng sim di động.

Moule sử dụng dải tần số 900 và 1800MHz cho phép người dùng nhận / gửi cuộc gọi và tin nhắn SMS di động. Bàn phím và giao diện hiển thị cho phép các nhà phát triển tạo ứng dụng tùy chỉnh.

Hơn nữa, nó cũng có các chế độ như chế độ dòng lệnh và chế độ dữ liệu. Ở mỗi quốc gia, GPRS / GSM và các giao thức có tần số hoạt động khác nhau. Chế độ dòng lệnh giúp các nhà phát triển thay đổi cài đặt mặc định theo yêu cầu của họ.

Cấu hình chân SIM900A

Module SIM900A trông giống như một con chip đơn lẻ nhưng nó có một loạt các tính năng có thể giúp xây dựng hầu hết các ứng dụng thương mại.

Mặc dù, có tổng cộng 68 chân nhưng việc sử dụng các chân này sẽ giúp thiết kế các ứng dụng theo mong muốn. Nhưng chúng ta sẽ cần ít chân khi giao tiếp với Arduino. Dưới đây là sơ đồ chân của nó.

Mô tả cấu hình chân chân module SIM900A

Chân GPIO

Các chân GPIO giúp thực hiện chức năng I / O đơn giản và nâng cao. Tất cả các chân cho đầu ra tối đa bằng với nguồn điện có thể sử dụng để điều khiển hầu hết các thiết bị như cảm biến và các module khác. Tất cả các chân GPIO trong SIM900A là:

• GPIO1 - Chân 40
• GPIO2 - Chân 41
• GPIO3 - Chân 42
• GPIO4 - Chân 43
• GPIO5 - Chân 44
• GPIO6 - Chân 47
• GPIO7 - Chân 48
• GPIO8 - Chân 49
• GPIO9 - Chân 50
• GPIO10 - Chân 51
• GPIO11 - Chân 67
• GPIO12 - Chân 68

Chân trạng thái

Chân đầu tiên báo trạng thái làm việc của module và chân thứ 2 là trạng thái giao tiếp. Trạng thái mạng có nghĩa là module đang kết nối với mạng hoặc các chức năng mạng khác, v.v. Cả hai chân này đều không thể dùng trực tiếp với LED phải thông qua sự kết hợp của transistor.

• STATUS - chân 52
• NIGHTLIGHT - chân 66

Chân giao tiếp hiển thị SIM900A

Có 4 chân để giao tiếp hiển thị dữ liệu. Màn hình hiển thị không yêu cầu cần thiết, chỉ cần trong trường hợp bắt buộc. Việc sử dụng giao diện giúp hình dung module và biến thành một ứng dụng thật sự.

• DISP_DATA - chân 12 - Dữ liệu hiển thị
• DISP_CLK - chân 11 - Đầu vào xung clock
• DISP_CS - chân 14 - Để kích hoạt màn hình
• DISP_D / C - chân 13 - Chọn giữa chế độ dữ liệu và dòng lệnh

Các chân I2C

SIM900A có nhiều loại giao thức và I2C là một trong số đó do sự phổ biến nó. Module có một chân giao tiếp I2C duy nhất, giúp thiết kế ứng dụng với bất kỳ module nào có giao tiếp đó.

• SCL - chân 38
• SDA - chân 37
• SDA là chân dữ liệu và SCL là xung clock.

Các chân giao tiếp với bàn phím

Có bàn phím two-pin có thể giao tiếp với module. Module sẽ lấy dữ liệu từ bàn phím dưới dạng giá trị ma trận 2D từ các chân KCB tương ứng với mỗi giá trị. Các chân giao tiếp bàn phím trong module là:

• KBR0 đến KBR4 (ROWS) - chân 40 đến chân 44
• KBC0 đến KBC4 (COLUMN) - chân 47 đến chân 51

Cổng giao thức nối tiếp

Các giao thức UART sử dụng hai chân để giao tiếp dữ liệu, đó là RX và TX. Cả hai chân không độc lập ở bất kỳ chân hoặc module nào. Trong SIM900A có sẵn các chân này nhưng nó cũng có thêm một số chân khác cho biết trạng thái dữ liệu. Bằng cách kết hợp các chân này, sẽ tạo ra đầu nối RS-232.

• RXD - chân 10 - Nhận dữ liệu
• TXD - chân 9- Gửi dữ liệu
• RTS - chân8 - Gửi yêu cầu truyền dữ liệu
• CTS - chân 7 - Xóa yêu cầu gửi
• RI - chân 4 - Tín hiệu báo trạng thái
• DSR - chân 6 - Báo dữ liệu đã sẵn sang gửi
• DCD - chân 5 - Báo phát hiện có dữ liệu
• DTR - chân 3 - Báo sẵn sàng nhận dữ liệu

Giao diện gỡ lỗi (debug)

Debug giúp các nhà phát triển gỡ lỗi của module và cập nhật phần firmare cho nó. Trong module này, có các chân giao tiếp dữ liệu nối tiếp riêng để gỡ lỗi.

• DBG_TXD - chân 27 - Để truyền dữ liệu
• DBG_RXD - chân 28 - Để nhận dữ liệu

Các chân giao tiếp SIM

Module cần một số thiết bị để thực hiện các tính năng của nó. SIM cần kết nối với module để có chức năng định vị GPRS / GSM.

• SIM_VDD - chân 30 - Chân nguồn
• SIM_DATA - chân 31 - xuất dữ liệu
• SIM_CLK - chân 32 - xung clock
• SIM_RST - chân 33 - reset
• SIM_PRESENCE - Pin34 - Để phát hiện module SIM

Chân chuyển đổi tín hiệu analog sang digital SIM900A

Module chỉ có một chân duy nhất để phát hiện và chuyển đổi tín hiệu analog sang digital cho SIM900A. Dải điện áp trên chân ADC chỉ từ 0V đến 3V.

• ADC - chân 25

Các chân PWM

Là các chân quan trọng trong vi điều khiển cho các ứng dụng công nghiệp nhưng do IOT, module có hai chân PWM phục vụ cho ứng dụng IOT và hoạt động ở chế độ PWM mà không cần sử dụng thêm giao diện thứ ba.

• PWM1 - chân 35
• PWM2 - chân 36

Các chân giao tiếp âm thanh

Giao tiếp âm thanh sẽ giúp kết nối micro và loa với SIM900A. Kết nối dây, âm thanh và Loa sẽ thực hiện cuộc gọi thông qua các module.

• MIC_P - chân 19
• MIC_N - chân 20
• SPK_P - chân 21
• SPK_N - chân 22
• LINEIN_R - chân 23
• LINE_L - chân 24

Chân điều khiển

Chân PWRKEY yêu cầu tín hiệu logic thập để bật / tắt nguồn hệ thống. Để làm điều này, các chân yêu cầu tín hiệu đầu vào trong một thời gian dài. Chân thứ hai là PWRKEY_OUT ngắn mạch với chân PWRKEY để bật / tắt thiết bị.

• PWRKEY - chân 1
• PWRKEY_OUT - chân 2

Chân reset

Có chân reset tích cực thấp để reset module

• NRESET - chân 16

Ăng ten module RF SIM900A

Để mở rộng phạm vi giao tiếp của SIM900A, chân ăng ten cần kết nối với dây bên ngoài. Ăng-ten chính hãng cũng có sẵn cho module.

• RF_ANT - chân 60

Chân cấp nguồn

Module SIM900A có nhiều loại chân nguồn. Một số hoạt động như đầu vào và một số hoạt động như đầu ra. Điều quan trọng nhất cần hiểu là VRTC, hoạt động như một bản sao lưu cho RTC bên trong của thiết bị. Tất cả các chân nguồn và chân nối đất của module là:

• VBAT (Input) - chân 55, chân 56, chân 57
• VRTC (Input / ouput) - chân 26
• VDD_EXT (Output) - chân 15

GND - chân 17, chân 18, chân 29, chân 39, chân 45, chân 46, chân 53, chân 54, chân 58, chân 59, chân 61, chân 62, chân 63, chân 64, chân 65

Sơ đồ khối module GSM SIM900A

Các tính năng chính của module GSM SIM900A

Các ứng dụng

• Module là ứng dụng tốt nhất để thiết kế đồ họa cho ứng dụng cuộc gọi thoại và SMS.
• Một số ứng dụng IoT và hầu hết trong trường hợp khẩn cấp.
• Hệ thống theo dõi vị trí cũng sử dụng SIM900A.
• SIM900A có thể sử dụng liên lạc di động.

Cách sử dụng module GSM SIM900A

Module SIM900A có nhiều chân nhưng tất cả chúng đều có một số yêu cầu phần cứng được nêu trong datasheet. Có một loạt bo mạch được thiết kế sẵn để giải quyết yêu cầu của phần cứng. Để sử dụng module, hãy kết nối nó với Arduino giống như mạch đã cho dưới đây.

Ví dụ giao tiếp Arduino

Sau khi kết nối thiết bị, sử dụng các lệnh AT thông qua cổng COM của Arduino hoặc lập trình Arduino để vận hành từng chức năng của module. Trong trường hợp gửi dữ liệu qua cổng Serial, đây là code ví dụ sử dụng lệnh AT đơn giản.

void setup() {

Serial.begin(9600); 

Serial.println("AT");

Serial.println("AT+CMGF=1/&W");

Serial.println("AT+CMGS=\"+XXXXXXXXXXXX\""); //Change this to the sim phone number

Serial.println("Hello World");

Serial.write(26); 

}void loop() {}

Link dưới đây là ví dụ sử dụng lệnh AT đơn giản để tạo chương trình Arduino để gửi thông báo từ Arduino đến module. Có một loạt các lệnh cho mọi chức năng.

Sơ đồ 2D SIM900A

>>> Mời anh em xem thêm:

• Tìm hiểu Module RF LoRa SX1278
• IC cộng NBCD CD4560
• IC so sánh 4 bit CD4063