Модуль отправки SMS для Arduino (14.09.2021).

" title="Написать письмо">Написать письмо

Статьи по разделам

Статьи по дате (многие всегда актуальны)

Испытано на себе

Творчество

Прочие разделы

Вечно актуальные статьи

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 1955
Просмотры материалов : 7099950

Модуль отправки SMS для Arduino (14.09.2021).

2021 - Сентябрь

14.09.2021 17:28

Save & Share

← Философия материального благосостояния (14.09.2021).		Тестирование черной икры (20.09.2021). →

В рамках разработки автоматизированной системы защиты от протечек в квартире, требовалась автоматическая отправка SMS вида "тебе конец". Нужно было найти модуль Arduino, который мог бы это сделать.

Речь о серии модулей IOT-(G)A(6/7)(-B). И конкретно о модуле IOT-GA6-B от Goouuu Tech. Оперирует SMS, телефонными разговорами, командами оператора сотовой связи - имея простейшее подключение (за некоторыми особенностями).

Вначале были куплены модули SIM800L, SIM900A. Нужно избегать любых модулей SIM, т.к. их настройка и работоспособность - под очень большим вопросом. Начиная от физического брака чипа (выглядит как б/у) и заканчивая отсутствием обозначений контактов на печатной плате (подключай как хочешь). В итоге, ни один из этих модулей даже аппаратно сеть оператора поймать не смог - были выброшены в помойку после очень долгой возни.

Модуль IOT-GA6-B стоит в 2 раза дороже SIM - 368руб. Однако сразу отмечается его легкость настройки:
- достаточно подать питание - и видно, как светодиод меняет частоту моргания, - значит, сеть обнаружил. Значит, "специальные" SIM-карты и тарифы для умных устройств, которые предлагают мобильные операторы за приличную абонентскую плату, - не более, чем введение в заблуждение;
- выводы подписаны не совсем корректно. Подключение: VCC - 5В, URX - D2 (D2-D12), UTX - D3 (D2-D12), G - GND. GND у модуля, Arduino и источников их питания должны быть общими. Модуль должен работать только от внешнего источника питания (от USB ПК завести не получилось - что странно);
- используемая библиотека: iArduino GSM v.1.0.1;
- программная настройка. SoftwareSerial softSerial(D3, D2). D2 - PORTD 1, DDRD 0. D3 - PORTD 1, DDRD 1. На некоторых версиях (производителях?) модуля отмечается спутанность местами URX и UTX - соответственно, необходим инвертированный вариант настройки;
- даже при необходимости внешнего источника питания, модуль никогда не выходит на пиковое потребление 2А. При включении в сеть - 80мА, поиске сети - 23-72мА (5сек при плохом сигнале), простое - 10-13мА, отправке SMS - 21-55мА, получении SMS - 20-43мА. Функция gsm.pwr(false) не выключает модуль (не работает) - реализовывать отключение нужно через установку транзистора на питающий провод.

У этого модуля одна проблема (для меня прямо критичная): отказывается работать с D0 и D1 - как с аппаратным UART (gsm.begin(Serial)). И, как назло, на печатной плате невозможно поменять местами обвес для Adruino так, чтобы D0 и D1 служили другому устройству. И свободных пинов тоже нет. Как обычно, бочка дегтя в ложке меда.

(добавлено 17.09.2021) Не дружит с любыми сторонними устройствами. Как только к информационным проводам припаивается что-то еще - перестает обмениваться данными.

Если припаять такую же вторую антенну параллельно той, что в комплекте, - усиления сигнала не происходит. В дальнем конце комнаты устройство уже начинает работать с перебоями - внешняя антенна за 50руб просто необходима.

Библиотека iArduino GSM - несколько прожорливая, в то же время и удобная. Не надо использовать функцию F из примера функции SMSsend, если используется String: иначе функция сожрет памяти больше, чем доступно в Arduino Nano (и даже в Arduino Uno).

(добавлено 23.09.2021) Библиотека iArduino GSM - кусок неторта. Примеры работают как часы - но ровно до тех пор, пока не начнешь размещать модуль в большом проекте, где много других модулей и радиоэлементов. Мучился с этим модулем целый день сегодня, ища взаимосвязи:
- если создание объекта SoftwareSerial происходит выше PORTD и DDRD - обмен данными не происходит;
- если создается сторонний объект (SoftwareSerial или Serial) выше SoftwareSerial устройства - обмен данными не происходит;
- условная совместимость с Narcoleptic.delay (могут повреждаться визуальные данные в мониторе порта Serial);
- если статус модуля не GSM_OK - то попытка послать SMS приводит к зависанию Arduino.

Схемотехника модуля - кусок неторта:
- любой транзистор, установленный в питающую цепь модуля, - приводит к невозможности отправки SMS (как будто чуть-чуть не хватает напряжения - и модуль теряет сеть);
- при условии, что модуль без проблем работает от древнего ЗУ 5В/0.3А, при напряжении не более 5.05В, - само устройство с транзисторами несовместимо;
- соответственно, т.к. еще и функция pwr не работает, - устройство невозможно отключить, если оно не нужно. А это, к слову, почти 0.6кВт/год - для одного элемента это адски много;
- последний шанс: попытаться питать от цифрового выхода, которым транзистор управлялся. Может, силы тока и хватит.

(добавлено 24.09.2021) Решение с транзистором - добавление конденсатора ≥1500мкФ параллельно модулю. Тогда работает и с полевыми, и с биполярными транзисторами (тестировалось на BDX33C, FQPF5N60C). Нельзя также включать питание на модуль одновременно с другими модулями: Arduino перезагружается. Возможно, резкий всплеск тока - резко просаживающий напряжение.

Библиотека же продолжает отжигать:
- если перед объектом модуля написать const - модуль перестает работать;
- если сообщение >70 русских символов - модуль зависает напрочь и уносит за собой Arduino. Или может перезагрузиться сам по себе. Только все наладил - но изменение длин сообщения все испортило.

(добавлено 27.09.2021) Чем больше русских букв пишешь в стрингах локальных - тем больше библиотека считает их за глобальные переменные. Соответственно, под локальные переменные остается меньше места - и в конечном итоге память Arduino переполняется, и идут произвольные глюки.

Вернуть обратно в исходную не удалось. Только когда укоротил сообщения до нескольких слов - SMS начали приходить. Даже заголовок "Защита от протечек" добавить не могу. То есть, библиотека не может теперь послать даже сообщение меньше 70 русских символов в длину.

Связано это со введением дополнительных проверок. С этой библиотекой потери памяти идут постоянно: вызываешь функцию не в одном месте программы, а в двух - память потерял. Добавил больше проверок для состояний модуля - память потерял. И абсурдная ситуация напоследок: если объект модуля сделать глобальным - глобальной памяти выделяется на 2% меньше.

Решением было бы использовать глобальный стринг длиной 70 символов - чтобы не передавать в параметры функции текстовые строки. Это позволило бы уменьшить потери памяти. Но делать это уже не буду: выдохся. Итоговый скетч готов, итоговый вариант печатной платы сейчас улетит к китайцам. Данная система защиты от протечек - максимум, что можно впихнуть в маленькую Arduino Nano. Вода научится меня бояться!

(добавлено 23.12.2021) Внезапно выяснилось, что внешняя антенна (покупная) и внутренняя (поставляемая с модулем) - абсолютно одинаковы по параметрам приема (снял колпачок защитный). Но у внешней есть преимущество: возможность припаяться своим коаксиальным кабелем (экранирование кабеля позволит использовать большую его длину) - и вывести антенну в необходимое место под необходимый угол. Текущего же проводка длиной сантиметров 15 - для реализации такой задачи не хватает.

(добавлено 21.02.2022) К сожалению, все оказалось не так радужно. При переходе с напряжения 5.5В на 4.9-5В начались парадоксальные проблемы - хоть и после танцев с бубном были решены:
- при второй попытке отправки SMS (первая - успешно) модуль перезагружал Arduino. Выяснилось, что перезагрузка происходит только тогда, когда USB-разъем Arduino не находится в ПК;
- решил проблему путем установки PORTD для VCC=1, URX=0, UTX=0 (если установить VCC=0 - регистрация сим-карты не работает). А также последовательностью выключения digitalWrite UTX-URX-VCC 0 - то есть, для подачи питания стал задействовать и информационные каналы. Включение - в обратной последовательности;
- после этого появилась другая проблема: модуль перестал нормально выключаться, все время подмаргивая. Выяснилось, что даже если провод питания отрезать - модуль сосет силовое питание по информационному разъему UTX. Делитель напряжения 2-мя резисторами 10кОм на канал - проблему не решил. Решилось установкой прямо в разрез проводов UTX и URX резистора 10кОм (при 11кОм тоже работает). Подтягивающий резистор Arduino, судя по всему, избыточного номинала - с ним не вышло;
- из неустранимого: когда есть ошибка в работе модуля - почему-то подается питание на выход D9 (зажигается светодиод) - не имеющий к модулю никакого отношения. Светодиод горит некоторое время - затем гаснет. Перерыл весь исходный код - вообще нет предпосылок на его включение (только в функции, не имеющей к функции отправки SMS никакого отношения и использующей светодиод в виде частого моргания).

(добавлено 24.02.2022) Оказывается, на границу попал. 10кОм - неоднозначный результат, в зависимости от погрешности резистора. 11кОм надо ставить. На 12кОм тоже работает.

(добавлено 18.09.2022) И еще один баг: функция runUSSD, при обработке запросов получения баланса *100# и #100# в МТС, - не возвращает цифры рублей и копеек (возвращая при этом весь остальной мусор), если на балансе меньше 100руб. Высадил рублей 100 на SMS, пока понял это. Баг оператора или библиотеки - пока неясно: другие операторы не тестировались, а надо бы.

(добавлено 19.09.2022) Еще баг, сложный. Написал проверку баланса на SIM-карте при самоконтроле Системы. Пришлось выделить его в отдельную функцию из-за бага библиотеки GSM. Чем больше кода между объектом IOT_GA6_B и функцией smsSend - тем меньше русских символов smsSend может корректно послать эта функция. Реальный пример: без функции проверки баланса - 69 символов (максимальное приближение к стандарту 70 символов), с исходным кодом проверки - 15 символов, со строкой функции проверки - 35 символов. И каждый раз при модернизации ПО желательно убеждаться закомментированной функцией проверки количества символов, что количество символов не уменьшилось.

String sRussian_Symbols = "";

    for (int i=70; i>0; i--) //Нельзя превышать 160 для английских и 70 для русских: ложноположительный результат.
    {
      sRussian_Symbols = "";

      for (int j=0; j<i; j++) sRussian_Symbols += "Я";

      if (IOT_GA6_B.SMSsend(sRussian_Symbols, g_sTelephone))
      {
        String sRussian_Length = String(sRussian_Symbols.length()/2);
        IOT_GA6_B.SMSsend(sRussian_Length, g_sTelephone);
        return;
      }
      else delay(20000); //Чтобы провайдер не заблокировал как спамера.
    }

(добавлено 25.09.2022) Похоже, этот сложный баг - продолжение бага, найденного в прошлом году. Чем больше глобальных переменных - тем меньше длина русскоязычной SMS. При введении двух новых глобальных строк - длина сообщения упала с 35 символов до 10. Убирание всех глобальных строк в локальные функции - увеличило длину до 30 символов (хотя, по логике, должно быть больше 35).

И дело здесь не в русских буквах. Библиотека GSM коряво использует память контроллера и в большом количестве. С русскими буквами же ситуация осложняется тем, что компилятор не выдает никаких предупреждений.

(добавлено 01.10.2022) Модуль способен работать часами в активном состоянии (попытки отправить SMS) и при этом не перегреваться в герметичном полиэтиленовом пакетике.

(добавлено 14.10.2022) Модуль несовместим с SIM-картами Tele2, Tinkoff: в них отсутствует поддержка 2G, в модуле - отсутствует поддержка 3G.

Теги:

Обновлено ( 26.10.2022 18:37 )

Статьи по разделам

Статьи по дате (многие всегда актуальны)

Испытано на себе

Творчество

Прочие разделы

Вечно актуальные статьи

Статистика

Последние теги

Самые популярные теги

Самые читаемые теги

Случайные теги

Последние новости