关于SIM800L

SIM800L硬件设计手册: https://ishare.iask.sina.com.cn/f/37128207.html

关于我使用的开发板LiLyGO T-CALL

这里我使用了一块开发板: LiLyGO T-CALL (SIM800L_AXP192_VERSION_20200327版本)
其github地址:https://github.com/Xinyuan-LilyGO/LilyGo-T-Call-SIM800

一. 初识LiLyGO T-CALL

根据原理图, 我们可以得到以下结论

1.SIM800L电源使能引脚接在ESP32的GPIO23引脚

2.SIM800L开关机引脚接在ESP32的GPIO4引脚

3.SIM800L复位引脚接在ESP32的GPIO5引脚

4. SIM800L的串口接在了ESP32的26, 27引脚

二. 实验1: PC端通过串口调试助手调试SIM800L

思路: 串口0收到PC的信息就转发给串口1, 串口0 收到串口1的信息就转发给PC

#include <Arduino.h>#define MODEM_RST 5       //SIM800L复位引脚接在GPIO5
#define MODEM_PWRKEY 4    //SIM800L开关机引脚接在GPIO4
#define MODEM_POWER_ON 23 //SIM800L电源引脚接在GPIO23
#define MODEM_TX 27       //SIM800L串口TX引脚接在GPIO27
#define MODEM_RX 26       //SIM800L串口RX引脚接在GPIO26#define SerialMon Serial //调试串口为UART0
#define SerialAT Serial1 //AT串口为UART1void setup()
{pinMode(MODEM_POWER_ON, OUTPUT); //电源引脚pinMode(MODEM_PWRKEY, OUTPUT);   //开关机键引脚// 先打开SIM800L的电源digitalWrite(MODEM_POWER_ON, HIGH);//根据手册要求拉下PWRKEY 1秒钟以上 可以开机digitalWrite(MODEM_PWRKEY, HIGH);delay(100);digitalWrite(MODEM_PWRKEY, LOW);delay(1000);digitalWrite(MODEM_PWRKEY, HIGH);//开启串口SerialMon.begin(115200);SerialAT.begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX);
}void loop()
{while (SerialAT.available()){SerialMon.write(SerialAT.read());}while (SerialMon.available()){SerialAT.write(SerialMon.read());}
}

三. 更进一步 用tinyGSM库操作SIM800L

这里我们使用了库 tinyGSM
tinyGSM和我们之前的wifi库差不多
不过多了一个modem(猫)的概念, 就是我们要把SIM800L实例化为一个modem, 像这样:TinyGsm modem(SerialAT);

下面这个程序主要就是我们创建一个modem并操作他的过程, 顺便测试了一下2G网络连接需要多久(实测10秒左右)

关于client的内容并没有在这个例程里, 下节再探讨.

#include <Arduino.h>#define MODEM_RST 5       //SIM800L复位引脚接在GPIO5
#define MODEM_PWRKEY 4    //SIM800L开关机引脚接在GPIO4
#define MODEM_POWER_ON 23 //SIM800L电源引脚接在GPIO23
#define MODEM_TX 27       //SIM800L串口TX引脚接在GPIO27
#define MODEM_RX 26       //SIM800L串口RX引脚接在GPIO26#define SerialMon Serial //调试串口为UART0
#define SerialAT Serial1 //AT串口为UART1#define TINY_GSM_MODEM_SIM800 // Modem is SIM800//引入TinyGSM库. 在引入之前要定义好TINY_GSM_MODEM_SIM800,让它知道我们用的模块型号
#include <TinyGsmClient.h>// 创建一个关联到SerialAT的SIM800L模型
TinyGsm modem(SerialAT);//初始化SIM800L
void setupModem()
{pinMode(MODEM_POWER_ON, OUTPUT); //电源引脚pinMode(MODEM_PWRKEY, OUTPUT);   //开关机键引脚// 先打开SIM800L的电源digitalWrite(MODEM_POWER_ON, HIGH);//根据手册要求拉下PWRKEY 1秒钟以上 可以开机digitalWrite(MODEM_PWRKEY, HIGH);delay(100);digitalWrite(MODEM_PWRKEY, LOW);delay(1000);digitalWrite(MODEM_PWRKEY, HIGH);
}
void setup()
{esp_sleep_enable_timer_wakeup(20000000); //创建一个esp睡眠闹钟SerialMon.begin(115200);//初始化调试串口SerialAT.begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX);//初始化AT串口setupModem(); //SIM800L物理开机SerialMon.println("Initializing modem...");modem.init(); //开机后modem初始化一下String modemInfo = modem.getModemInfo();SerialMon.print("Modem: ");SerialMon.println(modemInfo);//测试连接网络SerialMon.print("Waiting for network...");while (!modem.waitForNetwork(240000L)){SerialMon.print(".");delay(500);}SerialMon.println(" OK");//测试关闭SIM800L信号灯SerialMon.println("Turning off SIM800 Red LED...");modem.sendAT("+CNETLIGHT=0");delay(10000);//测试打开SIM800L信号灯SerialMon.println("Turning on SIM800 Red LED...");modem.sendAT("+CNETLIGHT=1");delay(10000);//去休眠吧SerialMon.println("now I wanna ESP32sleep and disable SIM800L for a while!(20sec)");delay(100);esp_deep_sleep_start();
}void loop()
{
}

四. 使用SIM800L连接2G网络并将数据上传至OneNet平台

本例程实现了以下功能:

1. 通过SIM800L连接网络
2. 连接OneNet平台(通过旧版MQTT协议)
3. 调用SHT20的库采集温湿度
4. 将温湿度信息上传至OneNet
5. 每5分钟采集一次, 采集完成就休眠

#include <Arduino.h>
#include "PubSubClient.h"
#include "aliyun_mqtt.h"
#include "ArduinoJson.h"
#include "Ticker.h"
#include "uFire_SHT20.h"/*-------------------------------SIM800L 硬件定义----------------------------------*/
#define MODEM_RST 5       //SIM800L复位引脚接在GPIO5
#define MODEM_PWRKEY 4    //SIM800L开关机引脚接在GPIO4
#define MODEM_POWER_ON 23 //SIM800L电源引脚接在GPIO23
#define MODEM_TX 27       //SIM800L串口TX引脚接在GPIO27
#define MODEM_RX 26       //SIM800L串口RX引脚接在GPIO26
//串口定义
#define SerialMon Serial //调试串口为UART0
#define SerialAT Serial1 //AT串口为UART1/*-------------------------------其他硬件定义-------------------------------------*/
#define LED_G 13
uFire_SHT20 sht20;/*-------------------------------Modem相关定义-------------------------------------*/
#define TINY_GSM_MODEM_SIM800 // Modem is SIM800
//引入TinyGSM库. 在引入之前要定义好TINY_GSM_MODEM_SIM800,让它知道我们用的模块型号
#include <TinyGsmClient.h>
// 创建一个关联到SerialAT的SIM800L模型
TinyGsm modem(SerialAT);
// 创建一个GSM型的网络客户端
TinyGsmClient gsmclient(modem);
PubSubClient client(gsmclient);
// Your GPRS credentials (leave empty, if missing)
const char apn[] = "CMNET"; // Your APN
const char gprsUser[] = ""; // User
const char gprsPass[] = ""; // Password
const char simPIN[] = "";   // SIM card PIN code, if any/*-------------------------------云平台相关定义-------------------------------------*/
const char *mqtt_server = "183.230.40.39"; //onenet 的 IP地址
#define mqtt_devid "626108102"             //设备ID
#define mqtt_pubid "370025"                //产品ID
#define mqtt_password "test123"            //鉴权信息char msg_buf[200];                                     //发送信息缓冲区
char dataTemplate[] = "{\"TEMP\":%.2f,\"HUMI\":%.2f}"; //信息模板
char msgJson[75];                                      //要发送的json格式的数据
unsigned short json_len = 0;                           //json长度/*-------------------------------初始化SIM800L-------------------------------------*/
void setupModem()
{pinMode(MODEM_POWER_ON, OUTPUT); //电源引脚pinMode(MODEM_PWRKEY, OUTPUT);   //开关机键引脚// 先打开SIM800L的电源digitalWrite(MODEM_POWER_ON, HIGH);//根据手册要求拉下PWRKEY 1秒钟以上 可以开机digitalWrite(MODEM_PWRKEY, HIGH);delay(100);digitalWrite(MODEM_PWRKEY, LOW);delay(1000);digitalWrite(MODEM_PWRKEY, HIGH);SerialMon.println("Initializing modem...");modem.init(); //开机后modem初始化一下
}
/*-------------------------------SIM800L连接GPRS-------------------------------------*/
void modemToGPRS()
{//连接网络SerialMon.print("Waiting for network...");while (!modem.waitForNetwork(240000L)){SerialMon.print(".");delay(500);}SerialMon.println(" OK");//连接GPRS接入点SerialMon.print(F("Connecting to APN: "));SerialMon.print(apn);while (!modem.gprsConnect(apn, gprsUser, gprsPass)){SerialMon.print(".");delay(10000);}SerialMon.println(" OK");
}
/*-------------------------------向云平台发送温湿度数据-------------------------------*/
void sendTempAndHumi()
{if (client.connected()){snprintf(msgJson, 40, dataTemplate, sht20.temperature(), sht20.humidity()); //将模拟温湿度数据套入dataTemplate模板中, 生成的字符串传给msgJsonjson_len = strlen(msgJson);                                                 //msgJson的长度msg_buf[0] = char(0x03);                                                    //要发送的数据必须按照ONENET的要求发送, 根据要求,数据第一位是3msg_buf[1] = char(json_len >> 8);                                           //数据第二位是要发送的数据长度的高八位msg_buf[2] = char(json_len & 0xff);                                         //数据第三位是要发送数据的长度的低八位memcpy(msg_buf + 3, msgJson, strlen(msgJson));                              //从msg_buf的第四位开始,放入要传的数据msgJsonmsg_buf[3 + strlen(msgJson)] = 0;                                           //添加一个0作为最后一位, 这样要发送的msg_buf准备好了Serial.print("public message:");Serial.println(msgJson);client.publish("$dp", (uint8_t *)msg_buf, 3 + strlen(msgJson)); //发送数据到主题$dp}
}
/*-------------------------------向云平台断线重连-------------------------------------*/
void clientReconnect()
{if (modem.isNetworkConnected()){while (!client.connected()) //再重连客户端{Serial.println("reconnect MQTT...");if (client.connect(mqtt_devid, mqtt_pubid, mqtt_password)){Serial.println("connected");}else{Serial.println("failed");Serial.println(client.state());Serial.println("try again in 5 sec");delay(5000);}}}else{Serial.println("网络断了,不可能连上了, 把数据存在本地等待下一次联网吧");}
}void setup()
{pinMode(LED_G, OUTPUT);Wire.begin();sht20.begin();SerialMon.begin(115200);                                //初始化调试串口SerialAT.begin(115200, SERIAL_8N1, MODEM_RX, MODEM_TX); //初始化AT串口setupModem();  //SIM800L物理开机modemToGPRS(); //modem连接GPRS//连接OneNet并上传数据Serial.println("connecting to ALI IOT...");client.setServer(mqtt_server, 6002);                   //设置客户端连接的服务器,连接Onenet服务器, 使用6002端口client.connect(mqtt_devid, mqtt_pubid, mqtt_password); //客户端连接到指定的产品的指定设备.同时输入鉴权信息if (client.connected())sendTempAndHumi();else //如果客户端没连接ONENET, 重新连接clientReconnect();delay(500);//进入睡眠esp_sleep_enable_timer_wakeup(300000000);Serial.println("now sleep");esp_deep_sleep_start();
}void loop()
{client.loop();
}