Как отправить SMS с помощью PIC16F628A и SIM900A

В данной статье я покажу вам один способ отправки SMS с помощью PIC16F628A и модуля SIMCOM SIM900A.

В предыдущей статье я выполнил обновление прошивки своего GSM модуля, чтобы он мог работать с европейскими (и российскими) сотовыми операторами. В той статье я кратко коснулся AT команд и инструкций.

В данной статье я сделаю еще один шаг вперед. Я отправлю SMS с помощью своего микроконтроллера PIC16F628A.

Требования

Чтобы получить максимальный результат от этой статьи, вам понадобятся:

• GSM модуль SIMCOM SIM900A с обновленной прошивкой, чтобы он мог зарегистрироваться у европейских (и российских) сотовых операторов;
• компьютер с MPLAB X и компилятором XC8;
• микроконтроллер PIC16F628A и микросхема MAX232;
• способ прошить свой PIC контроллер, я использую PICkit 3;
• макетная плата, перемычки и LCD дисплей;
• другие компоненты из перечня элементов.

Введение

При включении модуля SIM900A происходит множество событий. Одним из них является то, что модуль пытается зарегистрироваться в сети. После успешной регистрации мы можем отправлять SMS, получать SMS и получать имя сотового оператора (поставщика услуг). Основная цель данной статьи – отправить SMS на заранее определенный номер. Получение названия сотового оператора является просто дополнительным бонусом.

Модуль связывается с остальной схемой с помощью TTL или с помощью встроенной микросхемы MAX232. Это означает, что вся связь осуществляется с помощью UART микроконтроллера PIC, и все наши команды от PIC будут отправляться на порт UART с помощью printf.

Аппаратное обеспечение

Я собрал макет по следующей схеме.

Поскольку я использую MAX232, я могу использовать её, чтобы обнаружить и устранить проблемы при передаче микроконтроллером GSM модулю. Для этого я отключаю GSM модуль, подключаю кабель для последовательного порта и открываю GtkTerm. Настройки передачи: 9600-8-N-1.

Это то, что микроконтроллер отправляет GSM модулю. Первые три строки служат только для проверки работоспособности связи через последовательный порт и для просмотра того, что я отправляю. Последние две строки являются инструкциями для GSM модуля.

Список компонентов

Программное обеспечение

Хотя программа снабжена комментариями, здесь я рассмотрю некоторые ее фрагменты. Когда PIC-контроллер включается, отображается короткое приветственное сообщение. Затем начинается 15-секундный отсчет. Я добавил отсчет по двум причинам:

1. позволить GSM модулю зарегистрироваться в сети;
2. визуально показать пользователю, что что-то происходит, и микроконтроллер работает.

При завершении обратного отсчета PIC-контроллер отправляет команду:

AT+CPOL?\r\n

Важно добавить символы возврата каретки и новой строки, \r\n. Это говорит модулю о необходимости обработать текстовую строку, которая поступила в его буфер.

Затем модуль возвращает следующую строку:

+CPOL: 1,0,” N NetCom”,1,0,1

Это означает, что GSM модуль зарегистрирован в сети NetCom. NetCom – это название провайдера. Именно это название мы хотим отобразить на LCD дисплее. Теперь нам нужно извлечь это название из полученной строки. Способ, которым я это делаю, заключается в чтении всей строки в массив. Затем я ищу "какие-то_символы". Когда "какие-то_символы" найдены, я сохраняю их позиции в другом массиве. Назовем это стартом и стопом. Затем я использую значения старта и стопа, чтобы отобразить символы между ними на LCD дисплее. Возможно, это не самый изящный способ, но он прост.

Чтобы отправить SMS, я должен послать чуть больше AT команд.

Сначала я посылаю команду:

AT+CMGF=1\r\n

Это выбор формата SMS сообщения. 1 говорит модулю о необходимости перейти в текстовый режим.

Затем я посылаю команду:

AT+CMGS=”receiver”\r\n

“receiver” – это номер получателя, на который я хочу отправить сообщение.

Третьей я посылаю команду:

Message from PIC16F628A\r\n

А это само сообщение. Поскольку сообщение состоит из нескольких символов, включая пробелы, существует отличный способ сообщить модулю, где находится конец сообщения. Я должен послать символ EOF, что и происходит при нажатии CTRL+Z.

printf(“%c”,26);

Это символ EOF в обычно таблице ASCII. Теперь модуль отправит сообщение.

Полный код программы

// INCLUDES
#include <xc.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <string.h>

// Конфигурация
#pragma config FOSC = HS        // Биты выбора генератора (HS генератор: высокочастотный кварцевый резонатор на RA6/OSC2/CLKOUT и RA7/OSC1/CLKIN)
#pragma config WDTE = OFF       // Бит включения сторожевого таймера (WDT выключен)
#pragma config PWRTE = OFF      // Бит включения таймера запуска (PWRT выключен)
#pragma config MCLRE = OFF      // Бит выбора функции вывода RA5/MCLR/VPP (вывод RA5/MCLR/VPP - цифровой вход, MCLR внутри подтянут к VDD)
#pragma config BOREN = OFF      // Бит включения обнаружения снижения напряжения питания (BOD выключен)
#pragma config LVP = OFF        // Бит включения низковольтного программирования (вывод RB4/PGM работает как цифровой вход/выход, для программирования должно использоваться высокое напряжение на MCLR)
#pragma config CPD = OFF        // Бит защиты кода eeprom памяти данных (защита кода памяти данных выключена)
#pragma config CP = OFF         // Бит защиты кода флэш памяти программ (защита кода выключена)

// Определения
#define _XTAL_FREQ 16000000     // опорная частота для компилятора  
#define Rs PORTAbits.RA0        // Rs подключен к RA0
#define En PORTAbits.RA1        // En подключен к RA1

#define lcd_port TRISB          // LCD на порт B
#define lcdLine1 0x00           // строка 1 начинается здесь
#define lcdLine2 0x40           // строка 2 начинается здесь

// Глобальные переменные
unsigned char ch, i;
unsigned char buffer[41];
unsigned char counter[2];
unsigned char receiver[] = "\"вставьте сюда свой номер телефона\"";
bool getchar_active = false;

// Прототипы функций
int lcd_strobe(void);
void lcd_write(unsigned char dat);
void lcd_cmd(unsigned char cmd);
void lcd_data(unsigned char dat);
void lcd_init(void);
void lcd_writestr(const unsigned char *c);
void lcd_setcursor(unsigned char loc);
void lcd_line1(void);
void lcd_line2(void);
void uart_init(void);
unsigned char getch(void);
void interrupt tc_int(void);
void notvaliddate(void);
void notvalidtime(void);



// функция импульса на выводе En
int lcd_strobe(void)
{
    En = 1;
    __delay_us(1);
    En = 0;
}

// функция для записи в порт LCD
void lcd_write(unsigned char dat)
{
    lcd_port &= 0x0f;           // получить текущее состояние порта и очистить старшие биты
    lcd_port |= (dat & 0xf0);   // совместить старшие и младшие, оставить младшие
    lcd_strobe();
    
    lcd_port &= 0x0f;
    lcd_port |= ((dat << 4) & (0xf0));  // совместить старшие и младшие
    lcd_strobe();
    __delay_ms(2);                      // небольшая задержка для обработки LCD
}

// функция для установки lcd в режим команд
void lcd_cmd(unsigned char cmd)
{
    Rs = 0;             // rs в состоянии лог. 0 для режима команд
    lcd_write(cmd);
}

// функция для установки lcd в режим данных
void lcd_data (unsigned char dat)
{
    Rs = 1;             // rs в состоянии лог. 1 для режима данных
    lcd_write(dat);
}

// функция для инициализации lcd
void lcd_init(void)
{
    lcd_port &= 0x0f;   // очистить старшие биты
    lcd_port |= 0x30;   // отправить данные на d7-4
    Rs = 0;
    lcd_strobe();
    __delay_ms(10);
    lcd_strobe();;
    __delay_ms(10);
    lcd_strobe();
    __delay_ms(10);
    
    lcd_port &= 0x0f;   // очистить старшие биты
    lcd_port |= 0x30;   // отправить данные на d7-4
    lcd_strobe();
    __delay_ms(50);
    
    lcd_cmd(0x28);  // 4-бит, 2-строки, 5x7 шрифт
    lcd_cmd(0x0e);  // дисплей включить, курсор включить, мигание выключить
    lcd_cmd(0x06);  // автоинкремент, без сдвига
    lcd_cmd(0x80);  // адрес ddram с 0 смещение 80h
}

// функция для записи строки на lcd
void lcd_writestr(const unsigned char *c)
{
    while (*c != '\0')
    {
        lcd_data(*c);
        c++;
    }
}

// функция для помещения курсора на lcd
void lcd_setcursor(unsigned char loc)
{
    lcd_cmd(loc | 0x80);
}

// функция для перемещения курсора на первое место в первой строке
void lcd_line1(void)
{
    lcd_setcursor(lcdLine1);
}

// функция для перемещения курсора на первое место во второй строке
void lcd_line2(void)
{
    lcd_setcursor(lcdLine2);
}

// function to initialize the uart port
void uart_init(void)
{
    TXSTAbits.BRGH = 0; // бит выбора высокой скорости, 1=высокая, 0=низкая
    TXSTAbits.SYNC = 0; // бит выбора режима USART, 1=синхронный, 0=асинхронный
    TXSTAbits.TX9 = 0;  // бит выбора 9-бит, 1=9-битная передача, 0=8-битная передача
    RCSTAbits.CREN = 1; // бит включения непрерывного приема, 1=включить непрерывный прием
    /*
     * 16 МГц
     * 16000000 / 9600 = 1666.6666
     * 1666.6666 / 64 = 26.0416
     * 26.0416 - 1 = 25.0416
     * 25.0416 = 25
     * 
     * 16000000 / 4800 = 3333.3333
     * 3333.3333 / 64 = 52.0833
     * 52.0833 - 1 = 51.0833
     * 51.0833 = 51
     */
    SPBRG = 25; // 9600-n-8-1
    
    PIE1bits.RCIE = 1;  // бит включения прерывания по приему USART, 1=включен, 0=выключен
    RCSTAbits.SPEN = 1; // бит включения последовательного порта, 1=включен, 0=выключен
    TXSTAbits.TXEN = 1; // бит включения передачи, 1=включен, 0=выключен  
    return;
}

// функция для чтения символа из uart
unsigned char getch()
{
    getchar_active = true;
    while (getchar_active)
        continue;
    return RCREG;
}

void putch(unsigned char byte)
{
    while (!TXSTAbits.TRMT);
    TXREG = byte;
    if ('\n' == byte)
    {
        while (!TXSTAbits.TRMT);
        TXREG = '\r';
    }
    return;
}

// функция прерывания, вызывается при каждом полученном символе
void interrupt tc_int(void)
{
    if (RCIF && RCIF)
    {
        getchar_active = false;
        RCREG;
    }
    return;
}

void gsm_waitforsignal(void)
{
    lcd_line1();
    lcd_writestr("Getting provider");
    for (i=14;i>0;i--)
    {
        lcd_line2();
        lcd_writestr("Waiting... ");
        itoa(counter, i, 10);
        lcd_writestr(counter);
        lcd_writestr("   ");
        __delay_ms(1000); 
        
    }
    lcd_line1();
    lcd_writestr("                ");
    lcd_line2();
    lcd_writestr("                ");
    printf("AT\r\n"); 

}

void gsm_getoperator(void)
{
    char chartofind;
    int j=0;
    unsigned char pos[3];
    int first, start, stop;
    printf("AT+CPOL?\r\n");
    ch = getch();         // прочитать \r
    ch = getch();         // прочитать \n
    ch = getch();         // прочитать +

    if (ch == '+')      // проверить, если у нас символ +, то это начало последовательности
    {
        printf("\r\n");
        lcd_line1();
        lcd_writestr("Operator        ");
        lcd_line2();

        for (i=0;i<40;i++) // прочитать первые 40 символов после +
        {
            ch = getch();   // прочитать один символ
            buffer[i] = ch; // поместить его в массив буфера
        }
        chartofind='"';
        for (i=0;i<strlen(buffer);i++)
        {
            if (buffer[i] == chartofind)
            {
                pos[j] = i+1;
                j++;
                
            }

        }

            start = pos[0];
            stop = pos[1];
            for (i=start;i<stop-1;i++)
//            {
//                printf("%c", buffer[i]);   // для отладки
//
//            }
            for (i=start;i<stop-1;i++)
            {
                lcd_data(buffer[i]);
            }                         

    }
}

void gsm_sendsms(void)
{   
    printf("AT+CMGF=1\r\n");
    __delay_ms(200);
    printf("AT+CMGS=");
    printf(receiver);
    printf("\r\n");
    __delay_ms(200);
    printf("Message from PIC16F628A\r\n");
    __delay_ms(200);
    printf("%c",26); // CTRL - Z
    __delay_ms(5000);    
    lcd_line1();
    lcd_writestr("    SMS SENT    ");
    lcd_line2();
    lcd_writestr("                ");
    __delay_ms(2000);
    gsm_getoperator();
}


/* основной цикл программы */
void main(void) 
{
    CMCON = 0x07;
    
    TRISA = 0b00000000;
    TRISB = 0b00000110;
    PORTA = 0b00000000;
    PORTB = 0b00000000;
    
    INTCONbits.PEIE = 1;
    INTCONbits.GIE = 1;
    
    lcd_strobe();    
    lcd_init();    
    uart_init();
    
    lcd_writestr("  PIC 16F628A   ");
    lcd_line2();
    lcd_writestr(" SIMCOM SIM900A ");
    __delay_ms(2000);
    printf("Testing PIC UART port.\r\n"); // для отладки
    printf("PIC 16F628A.\r\n");    // для отладки
    printf("SIMCOM SIM900A.\r\n"); // для отладки
    gsm_waitforsignal();
    __delay_ms(2000);
    gsm_getoperator();
    __delay_ms(2000);
    gsm_sendsms();

    
    while (1)
    {

    }

} 

Заключение

Теперь вы можете получить название своего оператора связи и отправить SMS с помощью GSM модуля SIM900A.

Фотографии и видео

Теги