نقش ماژول GSM در سیستم های کنترل از راه دور سیم کارتی

ماژول چیست؟

به مجموعه ای از قطعات الکترونیکی فشرده در یک برد یا یک واحد نرم افزاری با کدهای خاص ماژول Module گفته می شود که برای اجرای یک کاربری واحد و یا چندگانه با گیرنده12 کانال، طراحی و تولید می شوند. در یک دستگاه هر ماژول قسمتی مجزا از آن سیستم است که هر کدام به تنهایی یک هدف خاصی را دنبال می کند. با قرار گرفتن این قطعات در کنارهم، هدف نهایی سیستم اجرا می شود. در واقع از ماژول‌ها به عنوان بخشی از یک سیستم بزرگ‌تر می‌توان استفاده کرد.

ماژول‌ها را معمولا با قطعات الکترونیکی SMD در ابعاد کوچک می‌سازند و با توان مصرفی بسیار کمی کار می کنند. ماژول‌ها انواع گوناگونی دارند که ممکن است یک کاربری یگانه یا چندگانه داشته باشند. به عنوان مثال برای برقرار کردن ارتباط بی سیم کوتاه از ماژول بلوتوث که با تراشه Bluetooth ساخته شده است استفاده می شود و از ماژول شتاب سنج برای مشخص کردن شتاب یک جسم متحرک استفاده می‌شود

تکنولوژی هر روز در حال پیشرفت است، هر روز دستگاهی ساخته می‌شود با امکاناتی که دیروز حتی فکرش را هم نمی‌کردیم. در مطلبی که پیش روی شماست به معرفی پروژه‌ای میپردازیم که توسط آن می‌توان وسایل برقی را از طریق پیام کوتاه روشن و یا خاموش کرد. حتی اگر هزاران کیلومتر از خانه یا محل کار خود فاصله داشته باشید! کافیست شما یک سیم کارت موبایل درون سوکت مخصوص آن جای داده و آداپتور دستگاه را به برق بزنید. حال با ارسال یک پیام کوتاه مشخص شده به شماره تلفن سیم کارت مورد نظر شما قادرید ۲ رله را در هر زمانی روشن یا خاموش نمایید.

مثلا به که کمک فرمان از دور توسط این پروژه شما می‌توانید از محل سکونت خود، پمپ آبی را که در باغ یا ویلای خود در منطقه یا شهری دیگر است؛ راه انداخته و بدین وسیله بصورت اتوماتیک از راه دور آبیاری باغ و … خود را بدون نیاز به وجود یک شخص ثالث با کمترین هزینه و سریعترین و مطمئن‌ترین روش انجام دهید. یا به کمک آن سیستم گرمایشی و یا سرمایشی ویلا یا مرغداری یا … را از دور راه اندازی کنید و یا چراغ‌های محلی را کنترل نمایید مدار کنترل از راه دور با موبایل و یا هزاران کاربرد دیگر که بسته به نیاز شما بوجود می‌آید.

کنترل وسایل برقی با ماژول SIM808

با ریموت کنترل 12 کانال برای کنترل از راه دور سیم کارتی در پروژه مدار SMS Control قادر خواهیم بود با استفاده از ماژول GSM و GPS سیم کارت SIM808 به همراه برد آردوینو و چند رله، هر گونه وسیله و تجهیزات را  از راه دور کنترل نماییم. برد آردوینو از این جهت اهمیت دارد که مدار فرمان‌دهنده این پروژه است و ماژول SIM808 به عنوان مبدل سیم کارت و پل ارتباطی با شبکه مخابراتی است. پیامک از طریق ماژول Sim808 به کدهای قابل فهم آردوینو تبدیل می‌شود؛ سپس آردوینو به ماژول‌های رله Relay فرمان می‌دهد.

امکانات ماژول SIM808

• امکان کنترل رله ها توسط هر شماره موبایلی
• مدیریت وسایل برقی از دورترین نقطه کشور و یا هرجای دنیا
• قابل استفاده در تمام نقاط تحت پوشش شبکه موبایل
• کنترل دستگاه‌های صنعتی و وسایل برقی از راه دور
• کنترل وسایل بدون حضور در محل با گوشی موبایل

انواع دسته بندی ماژول:

کنترل از راه دور 12 کانال مهراد کیت و ماژول ها را می توان به دو دسته اصلی تقسیم نمود:

ماژول های سخت افزاری: مجموعه قطعات الکترونیکی هستند که در یک برد کوچک برای انجام وظیفه ای خاص طراحی شده اند. ماژول پس از دریافت داده ها اطلاعات مورد نیاز را در خروجی تحویل می دهد.

ماژول های نرم افزاری: قطعه کدهای برنامه نویسی هستند که یک بار توسط برنامه نویس برای اجرا و پردازش عملی خاص نوشته می شوند و سپس در نرم افزارهای مختلف قابلیت استفاده دارند. ماژول های نرم افزاری در واقع بخشی از یک نرم افزار بزرگ را تشکیل می دهند. ماژول ها به راحتی به صفحات وب اضافه می شوند، ویرایش می گردند و قابل حذف، ذخیره و جابجایی بر روی صفحات می باشند. برخی از این ماژول ها عبارتند از ماژول جستجو، ماژول اسلایدر، ماژول اخبار، ماژول ورود کاربران و …

مزایای استفاده از ماژول

هر دستگاه الکترونیکی از مجموعه ای از قطعات الکترونیکی و نرم افزارهای نوشته شده مختص آن ساخته می شود و طراحان برای ساخت آن دو گزینه پیش روی خود دارند:

    استفاده از ماژول های سخت افزاری یا نرم افزاری حرفه ای آماده

    طراحی بخش های مختلف سخت افزاری مدار با استفاده از تراشه ها و سنسورهایی که برای طراحی در مدارهای مختلفی استفاده می شوند و طراحی نرم افزارهای مورد نیاز آن

امروزه با توجه به اینکه استفاده از ماژول ها باعث صرفه جویی در زمان و کاهش هزینه های ساخت یک سیستم می شود و همچنین بدلیل برخورداری از صحت عملکرد دقیق مورد اطمینان و استفاده اکثر طراحان است.

به عنوان مثال اگر در یک سیستم نیاز به ارتباط با شبکه ماهواره ای به منظور موقعیت یابی (GPS) داشته باشیم، بجای قرار دادن سخت افزارهای پیچیده و برقراری اتصال قطعات مربوطه در برد دستگاه، برنامه نویسی آن بخش و ارتباط دادن آن با برنامه اصلی که فقط برای اجرای یک هدف خاص و معین است، می توانیم با استفاده از یک ماژول GPS به کار خود سرعت بخشیده و با صرف هزینه کمتر نتیجه صد در صدی را بدست آوریم.

یکی دیگر از مزایای استفاده از ماژول این است که می توان آن را به صورت جداگانه بر روی سیستم نصب، جابجا و حتی تعمیر کرد.

ماژول های ارتباطی بی‌سیم مانند ماژول GSM، ماژول RFID، ماژول WIFI، ماژول بولوتوث و … در اینترنت اشیا IoT) مخفف کلمه (Internet of Things استفاده فراوان دارند. در این مقاله به صورت انحصاری به توضیح و تشریح عملکرد ماژول GSM می پردازیم.

ماژول Sim5300 ماژول 3جی

ماژول سیم کارت sim5300E یک باند دوگانه HSPA/WCDMA و دو باند GSM/ GPRS/ EDGE از نوع SMT است. این تراشه از HSPA حداکثر 7.2Mbps برای downlink و  5.76Mbps برای uplink جهت انتقال دیتا پشتیبانی می‌کند.

ماژول Sim7000 ماژول 4جی

ماژول سیم کارت بر پایه تراشه SIM7000C با پشتیانی از NB-IOT است. تکنولوژی NB-IOT مخفف Narrow Band-Internet of Things است که یک تکنولوژی جدید برای برقراری ارتباط سلولار شبکه ی وای فای طراحی شده است. NB-IOT از شبکه 2G, 3G, 4G در موبایل پشتیبانی می‌کند. ماژول 4جی یا LTE مصرف پهنای باند NB-IOT در حدود 180 کیلوهرتز است. تکنولوژی NB-IOT امکان اتصال تعداد زیادی از دستگاه ها برای ارسال دیتا در مکان هایی که شبکه ی موبایل به درستی پوشش داده نمی‌شود را فراهم می‌کند.

ماژول M66 کوئیکتل

ماژول سیم کارت Quectel M66 از چهار باند فرکانسی 850/900/1800/1900 پشتیبانی می کند و دارای مجموعه کاملی از قابلیت های مورد نیاز برای ارتباط با شبکه‌های سلولی همراه می باشد. پیشتیبانی از پروتکل‌های پرکاربرد مثل TCP/UDP/PPP/HTTP/FTP/SMTP/PING/NTP/NITZ/MMS Sending/SSL امکان کنترل و برقراری ارتباط به وسیله تبادل دستورات AT از طریق گذرگاه UART سرعت ارتباط داده در هر دو اتصال uplink و downlink تا 85.6 کیلوبیت در ثانیه پشتیبانی کامل GPRS Multi-slot Class 12 و نشانگر وضعیت شبکه است.

دستورات AT برای بردهای Sim800

بردهای سیم کارت مدل Sim800x توسط AT Command قابلیت کنترل دارند. کنترل بردهای sim800x توسط دستورهای خاص خودش صورت می‌گیرد. مدهای کاری تراشه سیم کارت و اقداماتی که نیازمند انجامشان هستید، توسط دستورات AT قابل اجرا هستند. در ادامه چند نمونه از دستورات مهم بردهای خانواده Sim80xx را بررسی کنید.

• دستور AT شروع کار با دستورات AT
• دستور ATI بررسی ورژن و نام ماژول سیم کارتی
• دستور AT+CSQ بررسی کیفیت سیگنال یا همان میزان آنتن دهی
• دستور AT+CCID بررسی قرار گرفتن سیم کارت و صحت اتصال به ماژول
• دستور AT+CREG? چک کردن متصل شدن ماژول به شبکه
• دستور AT+CCALR? بررسی اتصال ماژول به شبکه مخابراتی
• دستور AT+COPS? اعلام نام شبکه مخابراتی که ماژول به آن متصل شده است.
• دستور AT+COPS=? نمایش نام شبکه‌های مخابراتی قابل اتصال درون شبکه
• دستور AT+CBC اعلام میزان شارژ باتری لیتیومی متصل به ماژول
• دستور AT+CMGF تعیین مد کاری در حالت دریافت پیامک
• دستور AT+CMGF=1 تعیین مد کاری پیامکی برای دریافت متن
• دستور AT+CMGF=0 تعیین مد کاری پیامکی برای دریافت عدد
• دستور AT+GSN نمایش IMEI ماژول سیم کارت
• دستور AT+CFUN=0 خاموش کردن ماژول سیم کارت و قرار گرفتن در حالت پرواز
• دستور AT+CFUN=1,1 راه اندازی یا ری استارت ماژول سیم کارت
• دستور AT+SAPBR=1,1 فعال سازی اینترنت GPRS ماژول Sim800x
• دستور AT+CLBS1,1 دریافت طول و عرض جغرافیایی حدودی به کمک نزدیکترین دکل مخابراتی
• دستور ATD برقراری تماس تلفنی با ماژول سیم کارت
• دستور AT+CMGS ارسال پیامک با ماژول سیم کارت
• دستور AT+CMGR خواندن پیامک دریافتی توسط ماژول Sim800x
• دستور AT+CMGD=x پاک کردن پیامک‌ها و خالی کردن حافظه ماژول sim800x
• دستور ATA قبول تماس تلفنی دریافتی
• دستور ATH رد تماس تلفنی دریافتی
• دستور AT+CLIP=1 فعال کردن کالر آی دی Caller id
• دستور AT+CIPSTART=”TCP”,”google.com”,80 جهت تست اتصال به شبکه اینترنت
• دستور AT+DDET فعال سازی حالت DTMF برای فرمان از طریق تماس تلفنی
• دستور ……