Módulo GSM – TELEMETRIA Y CONTROL CELULARmicrochip.com.ar/techtrain/masters/masters_gsm.pdf ·...

Módulo GSM – TELEMETRIA Y CONTROL CELULAR


SIM 340DZ

GSM/GPRS 900/1800 y 850/1900 MHz

Módulo GSM – TELEMETRIA Y CONTROL CELULAR• Cuatribanda GSM/GPRS con búsqueda automática o por comando AT.

• 9 pines GND

• 2 VBAT

• 1 VCHG

• 2 salidas de audio

• 2 entradas de audio

• 2 puertos serie para: FAX, GPRS, COMANDOS AT // DEBUG

• 1 conexión de antena Z=50 ohms

• Memoria Flash y SDRAM

• RTC

• Alarmas para despierte

• FAX Grupo 3 clase 1

Características

Configurables por medio de comandos AT


• Alimentación 3,4 a 4,5 volts.

• Control de carga para batería de Li‐ion.

• Potencias: EGSM 900/ GSM 800 2W

DCS1800/PCS1900 1W

• Interfase SIM de 1,8 y 3V automática.

• Audio: Cancelación de eco

Ganancia I/O configurable.

•Consumo: IVBAT Power down 45uA

SLEEP 2,5mA

IDLE 18mA

TALK 250mA

GPRS 245 a 436mAPico de Imax cada 4,6ms 2A

Características (Continuación)

Sensibilidad< -105dBm

Caída de tensión máxima durante el uso 400mV


• VBAT máx.=4,5v min.=3.4v normal=4v

Bidireccional para carga de batería Li‐ion (Automático)

• VRTC: Entrada alimentación RTC Iin=5uA

Bidireccional para carga de batería (Automático)

SIEMPRE DEBE ESTAR CONECTADO

• VCHG: Entrada para carga de batería Vmáx=5,25v

Vmin.=1,1v

Imin=650mA

Monitoreo de tensión AT+CBC XXX,YYY,ZZZZ

XXX=Estado de la carga (1 a 100%)

YYY= Volts en % (1 a 100%)

ZZZZ= Tensión en mV

Pinout

Vnorm.=5,1v


• PWRKEY Controla el encendido y apagado Nivel bajo>2seg

VILmáx.=0,2*VBAT

VIHmáx=0,6*VBAT

PULL UP Interno

Funcion de reset si Nivel bajo<2seg

• STATUS: Indica estado de Funcionamiento

VH= 2,8V

Pinout

VImáx.=VBAT


• Apagado del equipo (es necesario de 2 a 3 seg. para el apagado del módulo)

PWRKEY Nivel bajo 1000ms>pulso>500ms

AT+CPOWD=1 Desloguea de la red

Comando AT Software entra en modo seguro

Grabación de la información

Se envía “NORMAL POWER DOWN”

<= 3,5v notifica “UNDER‐VOLTAGE WARNING”

Sobre o Sub-tensión >= 4,5v notifica “OVER‐VOLTAGE WARNING”

>= 4,6v o <= 3,4v APAGA

>=85 c AT+CMTE:1

Temperatura <= ‐40 c AT+CMTE:‐1

>=90 c o <= ‐45 c APAGA

Pinout


•MIC1P

•MIC1N

•MIC2P

•MIC2N

•SPK1P

•SPK1N

•SPK2P

•SPK2N

•AGND Tierra analógica

Interfaces de Audio

Multiplexor para selección de entradaVin 1,2 a 2V de entradaZ=1K2 a 2K2

Principal

Auxiliar

Principal

Auxiliar

Salida Diferencial Z=32ohms


• AT+CMIC Configura Ganancia del micrófono

• AT+CLVL Configura Ganancia de salida y entrada

• AT+CHFA Selecciona canales de audio 0‐Canal 1

1‐Canal 2

Interfaces de Audio (Continuación)


• 6 Pines VDD La fuente identifica en forma automática la tensión a usar

DATA Colocar R=22ohms en serie para protección y R=10K de PULL UP

CLK

RST

• Distancia máxima entre módulo y SIM 200mm.

•Funcionalidad GSM fase 1, 2+ y fast (64Kbps)

•Se alimenta con fuente interna del módulo

•Se obtiene información por medio de comandos AT

SIM


• Asincónica (DCE‐DTE).

•RXD,TXD,DTR,RTS,CTS,RI,DCD

•Conexión de 3 hilos (RXD,TXD,GND) RTS conectado a GND

DTR PULL UP interno

Interfaz Serie

Salida 8mA

• Velocidades Configurables 300 a 115200 bpsAutobauding 4800 a 115200 bps (No informa RDY al inicio)

• Entrada 0 => 0 a 0,87v 1=> 2,05v a 3,23v• Salida 0 => GND a 0,2v 1=> 2,73v a 2,93v

• Usos => CSD FAX, Servicio GPRS y Comandos AT para control del módulo.

• N (no paridad), 8 (8 bits de datos), 1 (un bit de stop).

• Admite control de flujo: software (Xon/Xoff), hardware (RTS/CTS)(Para una llamada de datos donde se RX y TX datos binarios TCP/IP por hardware)


• ADC0 Conversor de 16bits de uso general.

AT+RADC

• BAT_Temp Permite medir la temperatura batería con un NTC.

• Interfaz de carga (Li‐ion)

Algoritmo de carga según necesidades

• Batería Vcarga máx.= 4,2volts.

Imin=580mA => si la capacidad es mayor hay demoras en la carga.

ADC – Interfaz de carga


• 3 pines relacionados VCHG Entrada externa utilizada por el sistema para detectar entrada de I y proveer la carga.

VBAT Entrada/Salida para la carga

BAT_TEMP Mide la temp. de la bateria (abierto si no se usa).

•Procedimiento de carga

DDLO y UVLO => Control por hardware

Deep Discharge Lock Out ‐> V<2,4v. => Icarga=5mA

Under Voltage Lock Out ‐> 2,4v<V<3,2v => Icarga=25mA

FAST CHARGE => Control por SoftwareIcarga=550mA hasta alcanzar los 4,2v.

TRICKLE CHARGE => al finalizar la carga rápida mantiene la batería a Vcte

Técnicas para carga de la batería


Interfaz serie apagada

•SLEEP Puede RX SMS y paging message del sistema, llamadas, RTCALARM activado

DTR a nivel alto

AT+CSCLK=1 (Activa Modo Sleep)

Software activo

•IDLE Módulo Registrado en la RED GSM

Listo para RX y TX SMS.

•TALK (GSM) Comunicación entre dos suscriptores.

•STANDBY (GPRS) Módulo listo para transferencia pero no TX ni RX.

•DATA (GPRS) hay datos GPRS en transferencia

No se registra (RF OFF y SIM cerrada

•GHOST Pocos comandos AT están disponibles (CALARM,CCLK,CPOWD,CBC,CFUN)

Salida PWRKEY, comando CFUN o RTC Alarm

Al conectar la fuente en VCHG y una batería a VBAT, si el equipo estaba apagado, entra en modo GHOST

automáticamente.

Modos de operación durante la carga

(GSM)

(GSM/GPR)


• Es necesario una batería externa (recargable o NO) I=5uA.

• Rinterna=10K integrada para limitar la corriente

• Configuraciones:

RTC ALARM


• OFF Módulo Apagado.

• 64ms on/ 800ms no encuentra la red.

• 64ms on/3000ms red encontrada.

• 64ms on/300ms GPRS comunicación.

Estado de la RED


• Z 50ohms.

• Stripline / microstrip.

•Emplear PCB FR4. uo=4,7 espesor=2mm

•Guía de onda coplanar

Antena


• Multislot clase 8 y 10 (4 time slots de descarga y 2 de subida).

• Estación móvil clase B (Servicio GSM y GPRS no simultáneos).

• Transferencia de descarga de datos 85,6 Kbps.

• Transferencia de subida de datos 42,8 Kbps.

• Esquema de codificado:

• Soporta PAP (Password Authentication Protocol).

• Integra protocolo TCP/IP

GPRS

14,4CS‐3

20CS‐4

12CS‐2

8CS‐1

Velocidad (Kbits/seg)Esquema de codificación


• SMS de 140 caracteres (Texto) o 160 de 7bits (PDU).Payload o carga útil: Fecha envío, validez del mensaje, nro. TE, nro. SMSC que envía el mensaje.

• Modos: MT (De llegada al equipo) SMSCMT

MO (Originadas en el usuario) MO SMSC

CB (Envía un mensaje de texto a todos los TE dentro de

una zona de cobertura)

TEXTO

PDU

• Almacenamiento en SIM o ME

SMS (Servicio de Mensajes Cortos)


Codificicación PDU (Protocol Description Unit)

4110010100x53"S"13

0X05101000003110000100x43"C"12

0X38000111002100100100x49"I"11

0X72010011101011100100x4E"N"10

0X67111001100111100100x4F"O"9

0X4F111100107010010100x52"R"8

0XA5101001016000110100x54"T"7

0X62010001105110000100x43"C"6

0X1C001110004101000100x45"E"5

0X59100110103001100100x4C"L"4

0X91100010012101000100x45"E"3

0X61100001101110000100x43"C"2

0xCD101100110101100100x4D"M"1

HexBinarioBits

DesplazadosBinarioHexASCIINúmero de Byte

Mensaje ComprimidoMensaje Descomprimido


Codificicación PDU (Cont.)

luego CTRL+Z, y envía el mensaje0011000881214365870000FF0AC8373B0C6AD6DDE437

AT+CMGS=(largo en bytes del mensaje)En hiperterminal escribir lo siguienteAT+CMGS=21

Mensaje CodificadoC8373B0C6AD6DDE437TP-UD Message

Cantidad de caracteres del mensaje (en hexadecimal)0ALength Message

Período de validez del mensajeFFValid Period

00TP-DCS Data Coding Schema

00TP-PID Protocol Identifier

Si el numero de dígitos es impar se completa al final con 0xF21436587Sender Number (Trailing F)

0x81 = Predeterminado, 0x91 = Internacional, 0xA1 Nacional81Type of Address of the Sender

Number

Largo del Numero (en hexadecimal)08Length of Number

00 para que el ME le asigne un número interno de ref.00-

Siempre 1111Always 11

Permite que se configure el SMSC interno del teléfono00Internal SMSC

Hola MundoMensaje

Código Área+Num Celular (sin el 15) / (para envío de email vía sms)12345678Nro Tel


Agenda

=LDDCME perdidasMC

Ultimo discadoLASIM último discadoLD

Casilla de mensajes de vozVMSIM Fixed Dialing NumbersFD

SIM o ME nuestro número

ON

SIM Servicios de discadoSDME RecibidasRC

EquipoMESIMSM


GSM/GPRS 900/1800 y 850/1900 MHz

Modulo GSM/GPRS SIM340DZJumpers para deshabilitar pines del microcontrolador y permitir el empleo por parte del usuario.

PIC 18f14K50 Frec. de trabajo 12Mhz LED para práctica PWM

2 Salidas a ReléZócalo para tarjeta SIMConector ICSP‐INLEDS disponibles al usuario

Antena ExternaLED READY del MóduloLED Estado de la RED Módulo

Sensor de temperatura

Fuente de alimentación incorporada4 Pulsadores.

Admite cualquier empresa de servicios.

Conexión USB

Pinout del Modulo disponible al usuario


Software USB‐RS232 / Driver


Software USB‐RS232


COMANDOS AT (Atención)

• Cada línea comienza con AT (No es el comando).

• Comunicación tipo conversación (pregunta‐respuesta).

• Esperar respuesta antes del comando siguiente (OK,CME ERROR,CMS ERROR).

• AT+ comando <CR>

<CR><LF><RTA><CR><LF>

• Combinación de las recomendaciones GSM 7.05,GSM 7.07, ITU‐T.


I) Básicos: AT+<x><n> <x> comando

<n> argumentoEj: ATE<n>

II) Parámetros S (Aplicación en herramientas de la SIM)

Ej: ATS<n>=<m> <n> índice del registro S a configurar

<m> valor a asignar

III) Extendidos

a) Prueba AT+<x>=?

b) Lectura AT+<x>?

c) Escritura AT+<x>=<…>

d) Ejecución AT+<x>

Categoría de los comandos AT

(Le indica al DCE que al recibir caracteres debe hacer eco al DTE según el valor de n)

El ME devuelve una lista de parámetros y rangos de valores factibles.

El ME devuelve el valor actual.

Configura un valor definido por el usuario.

Lee un parámetro no variable afectado por un proceso interno del núcleo GSM.


Control de llamadas

• AT : Atención

• ATA : Contestar un llamado (VOZ:OK/NO CARRIER‐DATOS:CONNECT)

• ATD : Origina una llamada de voz, datos o faxATD12345678; (;) diferencia entre voz y datos

RTAs: NO DIALTONE/BUSY/OK/CONNECT

Si se genera otra llamada, la primera es puesta en espera automáticamente. (estado de las llamadas AT+CLCC)

• ATD><mem><n>; :origina una llamada desde un número en memoria

mem: DC,FD,LD,LA,MC,ME,RC,SM

ATD>SM7; disca el número de teléfono almacenado en la posición 7 de la SIM

• ATD><n>; :ídem desde la memoria actual

• ATD><“str”>; :Busca el nombre en todas la memorias (exacto)

• ATDL : Rediscado del último número.

• ATH :Desconectar o colgar conexión existente.

• ATS0 :Configura el número de RINGS antes de autocontestar (0=deshabilitado/1‐255 habilitado).

• AT+VTS : Genera DTMS en la llamada.

• AT+CLCC : Lista llamadas activas.


Control de llamadas (Ejemplos)• Realizar una llamada

ATD51065802; SIM340 disca 51065802

• Como mostrar el numero de la llamada entranteAT+CLIP=1OKRING+CLIP: “51065802",129 // Número de llamada entrante 51065802OKATH // Colgar

• Como iniciar el contador de tiempo al iniciar una llamadaAT+COLP=1 // Se configura el contador de tiempo.OKATD51065802; // No comienza a contar hasta que se establece la llamadaOK // Comienza a contarATH

• Como configurar el canal de audioAT+CHFA=1 // AuxiliarOK AT+CHFA=0 // Audio Principal

• Atender una llamada entranteRINGATAOK


Comandos SMS•AT+CMGR=1 : Lee mensaje 1

•AT+CMGS :Envía mensaje inmediatamente

•AT+CMFG=1 :Formato del mensaje (0=PDU/1=Texto)

•AT+CNMI=2,1,0,0,0 :Configura buffers y avisos sobre nuevo mensajes (Al llegar avisa pos).

•AT+CNMI=2,2,0,0,0 :En cuanto llega muestra el mensaje (Modifico la regla de almacenamiento)

• AT+CPMS? :Almacenamiento de mensajes

“SM”,17,30,”SM”,17,30,”SM”,17,30 (memoria,usada,total)

M1 mensajes a ser leídos y borrados, M2 mensajes escritos para ser enviados, M3mensajes recibidos

•AT+CMGD=XX :Borra el mensaje número XX.

•AT+CMGL=? :Lista de comandos para ver los mensajes por tipo en dist. Carpetas

(“REC UNREAD”,”REC READ”,”STO UNSENT”,”STO SENT”, “ALL”)

AT+CMGL=“ALL” :Lista todos los mensajes.

•AT+CMGW :Escribe un mensaje en la memoria para ser enviado luego.

•AT+CMSS=nro :Envía un mensaje desde la memoria (M2).


Comandos SMS (Continuación)•AT+CMGDA :Borra todos los mensajes

(“DEL ALL”,”DEL READ”,”DEL SENT”,”DEL UNREAD”,”DEL UNSENT”,”DEL INBOX”)

AT+CMGDA=“DEL ALL”

•Es posible solicitar confirmación de lectura de los mensajes.


Comandos SMS (Ejemplos)

•Llegada de mensajes

•Enviar mensaje desde la memoriaAT+CMGF=1

AT+CMGW=“número de TE” <CR>

>TEXTO <CRTL+Z> //0x1A

Devuelve el CMGW de la posición CNGW=1

AT+CMSS=1 :Envía el mensaje

•Envío directo de SMSAT+CMGF=1AT+CMGS=“número de TE” <CR>>TEXTO <CRTL+Z> //0x1ADevuelve el CMGW de la posición en la memoria de enviadosOK

AT+CMGF=1

AT+CNMI=2,2,0,0,0

Al llegar un mensaje los envía por TXD

AT+CMGF=1

AT+CNMI=2,1,0,0,0

Al llegar un mensaje notifica indicando la memoria y posición donde se almacenó

+CMTI:”SM,3

AT+CMGR=3 //leo el mensaje


Comandos SMS (Ejemplos continuación)

•Como leer y borrar un mensajeAT+CMG=1

OK

AT+CMGR=2

+CMGR:”REC UNRED”,”12345678”,”28/05/10,11:20:28+32” Hola Mundo

AT+CMGD=2

OK

AT+CMGR=2

OK // indica que esta vacío


Comandos generales•AT+AVTEST=estado, tipo :Loop de prueba del canal de audio (estado:0=off/1=on, tipo: principal o auxiliar)

•AT+GMI :Fabricante [SIMCOM_Ltd]

•AT+GMM :Modelo [SIMCOM_SIM300]

•AT+GMR :Revision o version del software

•AT+GSN=? :Número IMEI

•ATI :Fabricante del producto

•+++ :Conmuta entre Datos o modo comando

•AT&F :Vuelve a parámetros de fábrica

•AT&V :Muestra configuración actual

•AT&W :Guarda configuración en una carpeta predefinida

•ATE0 y ATE1 :ECO OFF y ECO ON

•ATS3=n :Selección del carácter para terminación de línea (defecto 0x0D)


Comandos generales•ATV :Configura la respuesta a los eventos

ATV0 : Información de Respuesta <texto><CR><LF>Resultado corto del formato <código numérico><CR>

ATV1 : Información de Respuesta <CR><LF><TEXTO><CR><LF>Resultado largo <CR><LF><verbose code><CR><LF>

• AT+GCAP :Muestra la capacidad soportada +CGSM,+FCLASS,+DS.

• AT+CFUN :Configura la funcionalidad ( AT+CFUN=?:opciones/AT+CFUN?:conf.actual):0=Mínima/1=FULL (default)/4=Deshabilita RX y TX de RF

• AT+CRSL=0-100 :Volumen del RING

• AT+CMUT=0-1 :Mute (0=off/1=on)

2RING3NO CARRIER4..ERROR…

1CONNECT0OK

ATV0ATV1


Comandos generales (Ejemplos)•ATI

SIMCOM_LtdSIMCOM_SIM300Revisión: 1008B10SIM300S32_(SPANSION)SIMCOM_Ltd

•AT+CSQ // Nivel de señal de RF+CSQ: 29,0OK

•AT+CREG?+CREG: 0,1 // Estado de la RED GSNOK

•AT+CPIN? // Para revisar el estado de la SIM+CPIN: READYRDY+SCKS:0 // significa SIM no insertada

•AT+GSN // número IMEI number del SIM340DZ355117001512899OK


Comandos de la red•AT+CNUM :Número de suscriptor (mi numero).•AT+COPS=<mode>,<format>,<oper>,<AcT> :Selección del operador

AT+COPS? : (0,0,”CTI MOVIL”)AT+COPS=? : (0,0,”CTI MOVIL”),(2,”CTI MOVIL”,”CTI MOV”,722310),

(1,”UNIFON”,”UNIFON”,”72207),(1,”PERSONAL”,”AR TP”,”7234),(0‐4),(0‐2)

•AT+CLIR :Restricción del caller ID•AT+CLIP :Habilita identificador de llamadas•AT+CCWA :Llamada en espera•AT+CAOC :Aviso de carga de batería

<oper>

String type indicating the name ofthe operator according toformat>.<stat>

0 unknown

1 available

2 current

3 forbidden

<AcT>

0 GSM

1 GSM Compact

2 UTRAN

<format>

0 long format alphanumeric <oper>

1 short format alphanumeric<oper>

2 numeric <oper>

<mode>

0 automatic

1 manual

2 deregister from the network

3 set only <format>

4 manual/automatic; if manual selection fails, use automatic


Comandos control de estado•AT+CPAS :Indica el estado de actividad del equipo

(0 Ready,1 Unavailable,2 Status unknown,3 Ringing,4 Call in progress,5 Asleep) •AT+CBC :Carga de la batería [x,y,zzzz]

x (0=ME no está cargando/1=ME está cargando/2=carga terminada) y (Nivel de la batería 0 a 100%)zzzz (Volts en mV)[0,0,3954]

•AT+CSQ :Nivel de señal [rssi,ber]rssi (0=‐113dBm o </1=‐111dBm/2‐30=‐109dBm..‐53dBm/31=‐51dBm o >/99 no se conoce)ver (En % bit error rate)[17,0]

•AT+ECHO :Cancelación de eco (atenuación en db)•AT+POWD :Apagado del equipo (0=Urgente/1=Normal)•AT+CMIC :Ajusta la ganancia del micrófono [canal, valor] canal(0=ppal/1=aux) valor(0 a 15dB)•AT+CBAND :Obtiene o configura la banda AT+CBAND=“PGM.MODE”•AT+CHF :Configura y habilita manos libres•AT+CHFA : Conmuta entre canal de audio ppal y aux.•AT+CMTE? :Indica temperatura módulo

:configura temperaturas críticas para apagado [modo.temp] modo (0=OFF/1=ON),temp (‐40 a 90 c)


Libreta telefónica•AT+CPBS :Selecciona libreta de teléfonos

: ? +CPBS:”SM”,7,250 (Memoria,ocupados,total)

•AT+CPBR :Lee la libreta:? (1‐250),40,16

(1‐250)Cantidad de números a almacenar40: máxima longitud del numero de TE16: máximo número de caracteres del texto

•AT+CPBW :Escribe en la libreta un número[posición,número,tipo,texto]tipo:129=tipo desconocido,161=tipo de número nacional,145=tipo de número internacional,177nro de red específico)

•AT+CPBF :Buscar los números en la libretaAT+CPBF= <name>+CPBF: <index>,<number>,<type>,<name>


Libreta telefónica (Ejemplos)•Leer un numero de la libreta telefónica

AT+CPBR=1 :Muestra el número de la posición 1AT+CPBR=1,5 :Muestra los números de la posición 1 a la 5

•Grabar un número en la agendaAT+CPBW=1,”112”,129,”Operadora”

•Como almacenar, leer y buscar un número en la libretaAT+CPBS="SM"OKAT+CPBW=1,"130********",129,"john"OKAT+CPBR=1+CPBR:1,"130********",129,"john"OKAT+CPBF="john"+CPBF: 1,"130********",129,"john"OK


AUTOBAUDING

• Sincronización:Para que se ajuste la velocidad en forma automática, se debe enviar un AT al encender el módulo cuando autobauding esta activado, luego se debe esperar de 3 a 5 segundos antes de enviar el primer comando.

• N,8,1

• Solo reconoce AT o at (NO At o aT)

• RDY aparece si no esta configurado autobauding

• En cada reseteo se debe sincronizar nuevamente


EXTRAS

• Control del PIN

• Control de claves

• Control del estado de registración en la red

• Comandos para control de Fax

• Comando generadores de tonos

• Comandos para control GPRS.

• Comandos para control de SIM

• Comandos para control TCP/IP


Programa

•Para la detección de comandos utilizamos un vector del tipo FIFO. Al llegar el dato nuevo, por el puerto serie, desplaza a todos los valores y luego se compara para ver si coinciden con las palabras claves.


Programa diagrama de flujo


Activación del chip Claro que posee la placa1) Discar *22#2) Contestar los datos solicitados (Documento, sexo, código de área)3) A los pocos minutos llega un mensaje con el numero de TE asignado


GRACIAS!!!!GRACIAS!!!!

Módulo GSM – TELEMETRIA Y CONTROL CELULARmicrochip.com.ar/techtrain/masters/masters_gsm.pdf ·...

Documents

Transcript of Módulo GSM – TELEMETRIA Y CONTROL CELULARmicrochip.com.ar/techtrain/masters/masters_gsm.pdf ·...