SIM808

概 述

SIM808 with Leonardo mainboard是DFRobot最新开发的一款具备GSM/GPRS/GPS功能的Arduino兼容的多功能型控制板。板载SIM808模块是一个完整的四频GSM/GPRS以及卫星GPS导航技术相结合的通信模块。采用4层PCB板布线设计，使得主板的尺寸得以更加紧凑，大小仅与一张信用卡相当。所有的原件，包括麦克风，耳机接口，外接电源，GSM & GPS功能集中在一个标准的Arduino板中，能够为您节约大量的开发周期和材料成本。并且对尺寸上的限制也会大大减小。
SIM808主控板同时支持多种供电方式，包括USB，外接电源，3.7V锂电池供电，板载锂电池充电电路，可以在外接供电的同时为锂电池充电。此外，SIM808主板支持低功耗睡眠模式，可以极大地延长了待机时间。这些特性对实际的应用开发有着非常大的帮助，特别是在车辆追踪，安保安防和将来的物联网使用。
SIM808 主控板采用SIMCOM最新版SIM808模块，与市面上现有的SIM808模块相比，新版的模块具有更好的稳定性。（注意GPS部分的AT指令与老版的SIM808模块无法兼容，请参考下方;更多中的AT指令集）。

技术规格

  • AVR Arduino 微控制器：ATmega32u4（Bootloader：Arduino Leonardo）

  • 工作电压：5V

  • 输入电压：5V（USB）/ 7~23V（外接电源）/ 3.5~4.3V（电池）

  • 数字I/O管脚：20（7个PWM：3, 5, 6, 9, 10, 11, 13）

  • 模拟输入管脚：12

  • Flash内存：32 KB (4 KB 用于bootloader)

  • SRAM：2.5 KB

  • EEPROM：1 KB

  • Clock Speed：16 MHz

  • GSM芯片：SIM808 四频GSM/GPRS+GPS模块

  • 四频 850/900/1800/1900MHz

  • GPRS multi-slot class 12/10

  • GPRS mobile station class B

  • 符合 GSM phase 2/2+

    • Class 4 (2 W @ 850/900MHz)

    • Class 1 (1 W @ 1800/1900MHz)

  • Bluetoot协议h：3.0+EDR (当前固件不支持蓝牙)

  • 支持低功耗模式：100mA@7V-GSM模式

  • 通过AT指令控制(3GPP TS 27.007,27.005 和 SIMCOM enhanced AT Commands)

  • 支持GPS卫星导航技术

  • 支持LED状态显示：显示电源供应状态，网络状态和工作模式

  • 工作环境：-40℃ ~85℃

  • 大小：73*54mm

接口示意图

DFR0355_Layout.png

pin

模块接口及注意事项

  • 模块开/关机控制引脚

数字口“D12”已内部连接至SIM808模块开/关引脚，可用于SIM808模块开/关机控制。

  • BOOT按钮

SIM808模块开关，短按Boot开机，长按3s关机

注意：当模块通过外接电源供电的时候（VIN端接入7~23V直流电源，非锂电池供电），模块会自动开机（即使处在关机状态下），“D12”引脚及BOOT按钮此时将无法使模块开机，此问题受限于模块的充电功能，可通过复位Arduino重新开机 |

  • NO BAT? 3.7V锂电池供电切换跳帽

若使用3.7V锂电池供电时（接入BAT接口），请将接在下图黄色箭头所指“NO BAT?”的2-Pin排针上的跳线帽拔掉（若跳线帽存在)。

锂电池供电切换跳线帽

  • 跳帽切换说明

SIM808主板支持3.7V锂电池供电，当你外接3.7V锂电池至“BAT”口时，请将“A”、“B”两点断开（即拔掉跳帽）。其它情况将A、B点通过跳线连接起来。（接入锂电池的时候，即使外接USB，也请将跳帽断掉）

注意：若用户操作不当，即：VIN电源及BAT同时接在主板上，且“NO BAT?”口接上了跳线帽，虽然不会造成主板的损坏，但有可能会使得接入BAT接口的锂电池寿命减少。

  • JP2信号输出接口

JP2接口为SIM808模块RI引脚及DTR引脚的控制口，两个功能引脚可通过跳线帽进行切换（主板背面有详细的标注）。RI及DTR控制口介绍如下：

  • RI端口

RI端口是用来检测模块的通话状态，具体如下：

  • 在通话时，如果模块作为被呼叫一方，当有收到来电时RI电平会被拉低，当呼叫方或被呼叫方挂断又或者模块接通来电之后RI电平又会返回高电平状态，如下图所示。

被叫通话时RI电平变化

  • 在接收短信或串口主动上报（URC）时，RI电平将会产生一个120ms的低脉冲，之后恢复到高电平状态，如下图所示。

短信或URC上报时RI电平变化

  • 在通话时，如果模块作为主呼出一方，RI端口将一直保持高电平，不会有任何变化。

  • DTR端口

DTR端口为SIM808模块休眠唤醒使用的端口，未操作时DTR为高电平。当模块进入休眠，拉低DTR大概50ms后，模块会被唤醒。(即睡眠唤醒功能引脚)

通过 USB接/AT指令 调试SIM808模块

您需要做以下准备工作。

1. SIM卡安装

将一张可用的SIM卡插在板子背面。

安装SIM卡

2. 将天线插在板子上

如果您需要继续做GPS功能，也可以将GPS模块连上。

连接天线，启动模块

3. 供电并与电脑连接

  1. 插入外部供电，可通过外部供电插口或VIN管脚输入7-23V DC电源，也可以将**NO BAT?**接口上的跳帽拔掉，用3.7V锂电池供电。
  2. 插上USB线，并连接到电脑，如果您已经安装Arduino软件，会自动为板子安装Leonardo的驱动，设备管理器里可以看到COM串口。

注意：模块工作时一定要接外部供电（VIN或者BAT接口都可以）

4. 启动SIM808

按住BOOT键，启动SIM808模块，然后观察板子，Net指示灯开始闪烁，快速闪烁代表在寻找网络，慢速闪烁（约3S一次）代表已经找到网络。

5. 下载串口AT指令调试代码

注意：SIM808主控板采用与Leonardo主板，共有两个串口，其中**Serial**(Serial0)与USB通信; **Serial1**与SIM808通信，鉴于USB和SIM808无法直接通信，需要烧入一段调试代码

DFR0355 通信机制

将下面的代码下载到我们的主板上，之后便可以通过USB口调试SIM808模块了。

    void setup() {
      Serial.begin(115200); //初始化Serial（即USB串口）
      Serial1.begin(115200);//初始化Serial1
    }

    void loop() {
      while (Serial1.available()) {
        Serial.write(Serial1.read());//如果Serial1收到数据则通过Serial输出
      }
      while (Serial.available()) {
        Serial1.write(Serial.read());//如果Serial收到数据则通过Serial1输出
      }
      delay(1);//短暂延时，避免USB-COM不稳定
    }

}

GSM/GPRS/GPS的基本功能

**串口助手选择：**网络上的串口助手种类很多，调试过程可以在任意的串口工具上实现，也可以直接在Arduino IDE的串口监视器上完成。

NOTE: 对于用AT指令发短信的功能，Arduino串口窗不能发送结束符。推荐串口工具Coolterm 或DF Serial Debugger by Lisper。

下面将以图文方式演示教大家最基本的AT指令使用。指令具体参数含义及更多的AT指令介绍请参照本页末尾中“更多”中的AT指令手册。

拨打电话

SIM808拨打电话

接听与挂断电话

SIM808来电接听与挂断

发送短信

SIM808发送短信

读取短信

SIM808读取短信

TCP通讯

SIM808 TCP连接发送

GPS通信

注意：GPS天线必须置于室外，才可以获得稳定的GPS定位数据输出。

1. 硬件连接

DC2.1 VIN接口接入（7-23V）外接电源。（注意板上NO BAT提示，没有接锂电池时请将跳线帽接上。）

下载先前的**“串口AT指令调试代码”**到主板，通过Micro USB线将计算机与主板连接，通过串口调试助手调试SIM808模块。

注意： 将GSM天线及GPS天线接在板上对应的接口上。

2. 开机

可编程通过Leonardo控制D12控制开机，也可以按住Boot按钮开机。（当Net灯开始闪烁表示模块已经启动）

GPS测试.JPG

3. 打开串口助手软件发送AT命令控制GPS通信

  1. 发送AT+CGNSPWR=1命令（打开GPS电源）
  2. 发送AT+CGNSTST=1命令 （开始从串口接收GPS数据）

如果GPS天线已经放置露天位置并收到GPS数据，等待几分钟后，会有正确的GPS定位数据输出。

  • 当想暂停GPS数据输出，可发送AT+CGNSTST=0命令可暂停GPS数据输出。
  • 当想关闭GPS，可发送AT+CGNSPWR=0命令关断GPS电源。
  • 发送AT+CPOWD=1，将模块关机。
  • 想重新开机再次按下RST按键。

SIM808模块的省电模式

SIM808 with Leonardo mainboard在BAT供电的情况下，我们在硬件设计上已经尽量为用户考虑——降低功耗。SIM808模块包含两种省电模式: 休眠模式和最小功能模式。当模块被设置为最小功能模式并且进入休眠模式后，模块的电流消耗值会达到最低。
参考数据：实际测试中使用4V电源接入VBAT，板上未接其它电源的情况下，使SIM808模块进入休眠模式,电流约为15mA。

1 休眠模式

用户可以通过命令"AT+CSCLK=1"使模块进入休眠模式（AT命令的使用方式，请参考章节6）。在休眠模式下，模块的电流消耗会变得非常小。设置"AT+CSCLK=1"后，如果模块处于待机状态并且DTR是高电平，没有其它中断产生(来电，短信等)，模块将自动进入休眠模式。在这种模式下，模块仍然能接收来自网络的呼叫和短息。

注意：在休眠模式下，串口将不可使用。

当模块处于休眠模式下，可以通过以下几种方式唤醒模块:

  1. 接收到外部中断信号（DTR信号）；
  2. 接收到语音或数据呼叫；
  3. 接收到短信消息(SMS)；
  4. 拉低DTR引脚；

2 最小功能模式

最小功能模式就是将模块功能减小到最少，所以也使得模块的电流消耗减小到最少。可以通过命令"AT+CFUN="把模块设置到该模式下，这条命令提供三种选择，用于设置不同功能。

  1. AT+CFUN=0:最小功能模式。这种模式下，串口仍然可以继续使用，但是与射频和SIM卡相关的功能以及部分AT命令不能使用。
  2. AT+CFUN=1:全功能模式(默认)。
  3. AT+CFUN=4:飞行模式。这种模式下，模块仍然可以使用串口，但是与射频相关以及部分AT指令不能使用。

使用该主控板给3.7V锂电池充电

SIM808模块集成了3.7V锂电池充电功能，最大充电电流为1A。下面将介绍如何使用SIM808 with Leonardo mainboard主板为3.7V锂电池充电:

  1. 将3.7V锂电池接入BAT接口，锂电池购买链接，请注意将“NO BAT?”处的跳线帽去掉。
  2. USB口通过MicroUSB线连接到电脑上，下载调试代码。
  3. 短按BOOT按钮，让模块开机。
  4. 通过串口助手发送命令"AT+ECHARGE=1"控制模块进入充电模式。
  5. VIN电源接口接入7-23V外接直流电源。（如之前已经接入VIN，请断开后重新接入）

上述五个步骤完成之后通过发送"AT+CBC"指令可查询电池电量及充电状态。关于指令的详细介绍请参考AT指令手册（详见本页尾"更多"）。

更多功能，请参考下方更多资料的AT指令表。

Arduino代码调试

打电话

本案例通过AT命令的方式实现打电话的功能，请先开机！并注意替换代码中的电话号码。


void setup() {
  serialInit();
}

void loop() {
  Serial1.println("AT");
  delay(2000);

  Serial1.println("ATDxxxxxxxxxxx;");//xxxxxxxxxxx为电话号码
  while(1);
}

void serialInit(void)
{
  Serial.begin(115200); //初始化Serial（即USB串口）
  Serial1.begin(115200);//初始化Serial1
}
}

发短信

本案例通过AT命令的方式实现发短信的功能，请先开机！并注意替换代码中的电话号码。


void setup() {
 serialInit();
}

void loop() {
     Serial1.println("AT");
     updateSerial();
     //发送短信
     Serial1.println("AT+CMGF=1");
     updateSerial();
     Serial1.println("AT+CMGS=\"xxxxxxxxxxx\"");//xxxxxxxxxxx为电话号码
     updateSerial();
     Serial1.print("Hello, this is a test"); //短信内容
     updateSerial();
     Serial1.write(26);
     while(1);
}

void serialInit(void)
{
   Serial.begin(115200); //初始化Serial（即USB串口）
   Serial1.begin(115200);//初始化Serial1
}

void updateSerial()
{
  delay(2000);
  while (Serial.available()) {
    Serial1.write(Serial.read());//如果Serial收到数据则通过Serial1输出
  }
  while(Serial1.available()) {
    Serial.write(Serial1.read());//如果Serial1收到数据则通过Serial输出
  }

 }
}

以上两个测试代码非常的简单，也非常地容易理解。只需要往串口中输入对应的AT 命令，就可以实现对应的功能。适合二次开发

常见问题

问： 板子上的板载天线是蓝牙的天线吗？怎么使用蓝牙的功能？

  • 答： 您好，是蓝牙的天线。但由于新的SIM808芯片中，固件对蓝牙的支持不稳定，很可能造成芯片固件擦除，故目前蓝牙功能还不开放使用。如果需要使用蓝牙功能，请购买蓝牙模块或带BLE功能的主板。

**问：**为什么插上USB线，调试没有反应

  • 答： 您好，需要接入外部电源。

**问：**为什么拨打电话还没有回应

  • 答： 需要在号码后面添加“；”

**问：**为什么烧程序时烧不进去，提示串口占用了

  • 答： 可能把调试软件关掉就可以了

**问：**为什么用代码测试打电话的时候出现“Not connected”

  • 答： 需要等一会

**问：**用Arduino IDE串口调试的话如下图

  • 答： 需要调到“Both NL&CR”，而且需要点击发送按钮

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