Arduino + SIM900

En el mundo de Arduino en ocasiones es importante mantener la comunicación con nuestra placa y nuestro proyecto, existen distintas maneras de maneras para mantener esa comunicación, puede ser con un modulo WiFi, Bluetooth, Ethernet, o como en este caso vía GSM.

En el siguiente proyecto, vamos a utilizar el módulo SIM900, que es fabricado por SIMCom empresa que nos presenta un ultra compacto y estable modulo inalambrico. Es un modulo completo de Cuatro bandas GSM/GPRS tipo SMT diseñado con un poderoso procesador integrado, AMR926EJ-S, excelente para pequeños proyectos y a un muy bajo costo.

Con una interfaz estándar, el SIM900 ofrece un rendimiento GSM / GPRS en las bandas 850/900/1800/1900MHz para voz, SMS, datos y fax con un muy bajo consumo de energía. Con una tamaño de 24 mm x 24 mm x 3 mm, SIM900 puede adaptarse a casi todos los requisitos de espacio en sus aplicaciones M2M, especialmente para demandas de diseño delgadas y compactas.

El fabricante nos brinda las siguientes características:

• Quad-Band 850/900/1800/1900 MHz
• GPRS multi-slot class 10/8
• GPRS mobile station class B
• Compliant to GSM phase 2/2+
  • Class 4 (2 W @850/ 900 MHz)
  • Class 1 (1 W @ 1800/1900MHz)
• SAIC (Single Antenna Interference Cancellation) support
• Dimensions: 24 x 24 x 3 mm
• Weight: 3.4g
• Control via AT commands (GSM 07.07 ,07.05 and SIMCOM enhanced AT Commands)
• SIM application toolkit
• Supply voltage range : 3.2 … 4.8V
• Low power consumption: 1.0mA (sleep mode&BS-PA-MFRMS=9)
• Operation temperature: -40°C to +85 °C

Para mayor información podemos visitar la página de fabricante aquí

En este caso vamos a utilizar una placa compatible con Arduino, la cual se comunica mediante comandos AT, la placa cuenta con entrada de alimentación externa, switch de encendido primario y un botón secundario de encendido, también cuenta con jacks de entrada y salida de audio, para conectar micrófono y audífonos. Los headers facilitan la conexión entre la placa y nuestro Arduino, también cuenta con pines de configuración para mantener una comunicación serial por hardware o software, el cual analizaremos mas adelante.
Esta placa la podemos encontrar en el mercado por alrededor de $20 USD

Indicadores LED:
De encendido: El LED va conectado a la linea de alimentación de energía, indica cuando la placa está recibiendo energía.
De estado: Cuando la placa está realizando alguna función o tarea, el LED se mantiene encendido.
De Red: Indica el estado de la Red Celular, tiene varios estados:
– Apagado: la placa no está funcionando
– Encendido 64ms y apagado 800ms: El chip SIM900 está funcionando pero no se ha registrado en la red celular.
– Encendido 64ms y apagado 3 segundos: El chip SIM900 está registrado en la red celular y puede enviar y recibir llamadas y SMS
– Encendido 64ms y apagado 300ms: La conexión de datos GPRS es activa.

Fuente de alimentación:
La placa SIM900 soporta alimentación externa de 5V a 9V, lo cual es preferible que utilicemos para tener una mayor estabilidad en el funcionamiento.

Comunicación UART:
UART, son las siglas en inglés de Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, en español: Transmisor-Receptor Asíncrono Universal.
Nuestra placa SIM900 soporta velocidades que van desde las 1200bps a 115200bps con función de detección de velocidad Auto-Baud.

Con la ayuda de los pines de “Selector de puerto serial” configuramos la placa SIM900 para trabajar por Software o Hardware Serial, en nuestro caso vamos a configurar para operar en SOFTWARE Serial, conectando los pines D8(Rx) con el PIN central y el D7(Tx) con el PIN central, como se muestra en la siguiente imagen:

Conexión con Arduino:
Como habíamos dicho anteriormente la placa SIM900 se comunica por medio del puerto serial, por lo cual vamos a colocar la configuración del Selector de puerto serial el modo “Software Serial” es decir con los pines D8 y D7 y posteriormente conectaremos

• El pin D7(Tx) de la placa SIM900 al pin 7 de Arduino
• El pin D8(Rx) de la placa SIM900 al pin 8 de Arduino

Posteriormente conectaremos la placa SIM900 a la fuente de alimentación directa. En mi caso estoy utilizando una fuente de 9v a 650mA.
Para encender la placa SIM900 debemos dejar presionado por 2 segundos el botón de encendido.

Ahora solo nos queda conectar nuestro Arduino al puerto USB y cargar el siguiente Sketch…

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial SIM900(7, 8); //Seleccionamos los pines 7 como Rx y 8 como Tx

void setup()
{
  SIM900.begin(9600);  // Iniciamos puerto serial virtual
  Serial.begin(9600);  // Iniciamos puerto serial
  delay(1000);         // Retrasamos 1 segundo
  Serial.println("Iniciado...");
}

void loop()
{
  comunicadatos();
}

void comunicadatos() {
  // Envíamos y recibimos datos
  if (Serial.available() > 0)
    SIM900.write(Serial.read());
  if (SIM900.available() > 0)
    Serial.write(SIM900.read());
}

Funcionamiento:
Para comprobar que todo funciona bien abrimos la terminal en nuestro IDE de Arduino mediante la combinación de teclas CTRL+SHIFT+M.
En la ventana de Monitor Serial nos aseguramos de seleccionar la velocidad de UART a 9600 baudio y que el tipo de comunicación se encuentre seleccionado Ambos NL & CR.
Ahora enviamos el siguiente comando AT para verificar que todo funcione correctamente: AT
Debemos recibir un simple “OK“

Existe una manera de encender la placa SIM900 mediante software, solo que se debe agregar un cable extra y soldar los pines R3 de la placa SIM900

Posteriormente tendremos que agregar al siguiente función para encender la placa SIM900 mediante software y hacerla llamar al inicio del Sketch.

void encenderSIM900()
{
  pinMode(9, OUTPUT);
  digitalWrite(9, LOW);
  delay(1000);
  digitalWrite(9, HIGH);
  delay(2000);
  digitalWrite(9, LOW);
  delay(3000);
}

Y el código completo sería el siguiente:

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial SIM900(7, 8); //Seleccionamos los pines 7 como Rx y 8 como Tx

void setup()
{
  encenderSIM900();
  SIM900.begin(9600);  // Iniciamos puerto serial virtual
  Serial.begin(9600);  // Iniciamos puerto serial
  delay(1000);         // Retrasamos 1 segundo
  Serial.println("Iniciado...");
}

void loop()
{
  comunicadatos();
}

void comunicadatos() {
  // Envíamos y recibimos datos
  if (Serial.available() > 0)
    SIM900.write(Serial.read());
  if (SIM900.available() > 0)
    Serial.write(SIM900.read());
}

void encenderSIM900()
{
  pinMode(9, OUTPUT);
  digitalWrite(9, LOW);
  delay(1000);
  digitalWrite(9, HIGH);
  delay(2000);
  digitalWrite(9, LOW);
  delay(3000);
}

Si queremos conocer todos los códigos AT podemos visitar la página del fabricante en el siguiente link