ماژول GSM با SIM800L

تا این‌جا ارتباط پروژه‌های شما با کابل USB یا برد کوتاه بلوتوث بود. ماژول SIM800L از شرکت SIMCom این مرز را برمی‌دارد: با یک سیم‌کارت معمولی از شبکهٔ موبایل GSM پیامک می‌فرستد، تماس می‌گیرد و با GPRS داده جابه‌جا می‌کند؛ بدون وای‌فای و بدون اینترنت خانگی. دزدگیر پیامک‌فرست و گزارش وضعیت از محل دور، کاربردهای کلاسیک آن‌اند.

GSM و سیم‌کارت

GSM استاندارد نسل دوم موبایل (2G) است؛ همان شبکه‌ای که تماس و پیامک کلاسیک روی آن کار می‌کند. SIM800L به یک سیم‌کارت فعال نیاز دارد؛ روی اکثر بردهای رایج سوکت micro-SIM است و سیم‌کارت را با فنر فلزی جا می‌زنید. آنتن هم اجباری است: بدون آنتنِ لحیم‌شده یا سوکت‌دار، ماژول در شبکه ثبت نمی‌شود. در ایران هر اپراتوری با پوشش 2G کار می‌کند؛ اگر سیم‌کارت پین‌کد دارد، اول پین‌کد را از داخل گوشی بردارید.

جدول پین‌ها

رفتار NETLIGHT را حفظ کنید، چون ابزار عیب‌یابی بدون رایانهٔ شماست: چشمک تندِ منظم (روشن‌شدن کوتاه هر حدود ۰٫۸ ثانیه) یعنی جست‌وجوی شبکه؛ چشمک کند (هر حدود ۳ ثانیه) یعنی ماژول در شبکه ثبت شده و آمادهٔ کار است.

سطح ولتاژ منطقی

مدار داخلی SIM800L با حدود ۲٫۸ ولت کار می‌کند، در حالی که خروجی پین‌های آردوینو ۵ ولت است؛ ورودی RXD ماژول برای تحمل ۵ ولت طراحی نشده است. راه‌حل پرکاربرد: روی مسیر TX آردوینو به RXD ماژول یک مقاومت سری بگذارید (رایج: ۱۰ کیلواهم) تا جریان ورودی محدود شود. جهت مقابل، یعنی TXD ماژول به RX آردوینو، مستقیم وصل می‌شود چون خروجی ماژول ولتاژ کمتری دارد و برای آردوینو قابل‌خواندن است.

گفت‌وگو با دستورهای AT

ماژول با دستورهای متنی AT کنترل می‌شود؛ همان سبکی که در درس Serial دیدید. برای گفت‌وگو با ماژول از SoftwareSerial روی دو پین دیجیتال استفاده می‌کنیم تا پین‌های ۰ و ۱ برای آپلود آزاد بمانند. جدول دستورهای اصلی این درس:

نکتهٔ باودریت: ماژول به‌صورت پیش‌فرض باودریت را خودکار تشخیص می‌دهد؛ اگر پاسخ نگرفتید، چند بار AT بفرستید. ۹۶۰۰ عدد رایج در اکثر بردهاست.

اسکچ ارسال پیامک

#include <SoftwareSerial.h>

const byte RX_PIN = 10;  // Arduino receives on 10 (module TXD)
const byte TX_PIN = 11;  // Arduino transmits on 11 (module RXI)

SoftwareSerial sim800l(RX_PIN, TX_PIN);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  sim800l.begin(9600);
  delay(10000);  // let the module register on the network

  sim800l.println("AT+CMGF=1");  // SMS text mode
  delay(1000);
  sim800l.println("AT+CMGS=\"+989120000000\"");  // recipient number
  delay(1000);
  sim800l.print("Hello from Arduino!");  // message body
  sim800l.write(26);  // Ctrl+Z (0x1A) sends the message
  delay(5000);

  while (sim800l.available()) {   // show module responses
    Serial.write(sim800l.read());
  }
}

void loop() {}

توضیح خط‌به‌خط:

1. SoftwareSerial sim800l(10, 11) — پین ۱۰ ورودی (به TXD ماژول) و پین ۱۱ خروجی (به RXD ماژول با مقاومت سری) است.
2. delay(10000) — ماژول بعد از روشن‌شدن چند ثانیه‌ای در شبکه ثبت می‌شود؛ فرستادن پیامک قبل از آن بی‌نتیجه است.
3. AT+CMGF=1 — پیامک را به حالت متنی می‌برد تا به‌جای بایت‌های PDU متن ساده بنویسید.
4. AT+CMGS="..." — شمارهٔ گیرنده در گیومه؛ ماژول در پاسخ علامت > چاپ می‌کند.
5. sim800l.write(26) — کد ۲۶ همان Ctrl+Z است؛ پایان متن و فرمان ارسال.
6. حلقهٔ پایانی پاسخ ماژول را به Serial Monitor می‌برد؛ ارسال موفق دو سطر +CMGS: <شماره> و OK می‌دهد.

رفتار قابل مشاهده: پس از حدود ده ثانیه روی گوشی گیرنده پیام Hello from Arduino! می‌رسد و در Serial Monitor هم پاسخ‌های ماژول دیده می‌شود.

خطاهای رایج و عیب‌یابی

تمرین‌ها

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial sim800l(10, 11);  // RX, TX

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  sim800l.begin(9600);
  delay(10000);              // wait for network registration
  sim800l.println("AT+CSQ"); // signal quality
  delay(1000);
  while (sim800l.available()) {
    Serial.write(sim800l.read());
  }
}

void loop() {}

:::

خلاصه

• SIM800L ماژول GSM نسل دوم است؛ با سیم‌کارت فعال و آنتن، پیامک و تماس و GPRS می‌دهد.
• تغذیه باید ۳٫۴ تا ۴٫۴ ولت با تحمل پیک حدود ۲ آمپر باشد؛ پین‌های آردوینو هرگز کافی نیستند.
• روی مسیر آردوینو به ماژول مقاومت سری بگذارید؛ منطق ماژول حدود ۲٫۸ ولت است.
• چشمک تند NETLIGHT یعنی جست‌وجوی شبکه و چشمک کند یعنی ثبت‌شده.
• پیامک با AT+CMGF=1 و AT+CMGS و پایان‌دادن با Ctrl+Z فرستاده می‌شود؛ پاسخ موفق +CMGS: n و OK است.

با SIM800L پروژه‌های شما حرف می‌زنند؛ در درس بعدی با ESP32 به دنیای برد همه‌کارهٔ بی‌سیم می‌رویم.