Điều khiển tắt mở thiết bị điện qua SMS với Arduino và Sim900

[nhtrung1980]

Trong bài này, tôi sẽ hướng dẫn code cơ bản để có thể dung module sim900 kết hợp với Arduino bất kỳ loại nào để điều khiển thiết bị điện bằng tin nhắn SMS.

XEM VIDEO DEMO

https://youtu.be/wUwzrNGTQZs


PHẦN CỨNG
Tất các phần cứng đều có bán tại hshop.vn

• 1 Module Arduino (tôi dùng Arduino mini pro).
• 1 module sim900A mini. Bạn nên sử dụng module sim900A là loại cải tiến mới nên không cần nguồn riêng cho module này và thiết kế nhỏ gọn
• 1 Mạch chuyển USB UART CP2102 nạp chương trình cho Arduino
• 1 module rờ le
• 1 Mạch in lỗ bán sẵn để kết nối linh kiện

THƯ VIỆN HỖ TRỢ LẬP TRÌNH
Thư viện lập trình cho Arduino và Sim900 tải về tại
https://github.com/MarcoMartines/GSM...hield/releases
Giải nén và chép vào thư mục libraries của phần mềm Arduino và khởi động lại chương trình

GIẢI THÍCH PHẦN CỨNG

NGUỒN ĐIỆN: Nên dùng loại 5v / 2A để đảm bảo dòng đủ lớn khi Sim900 thực hiện các lệnh nhắn tin và nhận tin nhắn. Nếu đảm bảo cho việc sử dụng dãi nguồn rộng hơn, tránh tình trạng cấp nhầm hoặc thiếu nguồn mong muốn có thể bổ sung thêm module nguồn điện Mini Step-down DC-DC voltage regulator module (hình)



SIM900A


Nguồn cấp: 4.5-5V, có thể sử dụng với nguồn dòng thấp từ 500mAh trở lên (như cổng USB, nguồn từ Board Arduino). Khuyên dùng nguồn 2A để đảm bảo hiệu suất hoạt động của SIM
Dòng khi ở chế độ chờ: 10 mA
Dòng khi hoạt động: 100 mA đến 2A.
Kích thước: 2.5 cm x 3.1 cm

Chức năng các chân:
VCC: Nguồn vào 5V.
TXD: Chân truyền Uart TX.
RXD: Chân nhận Uart RX.
Headphone: Chân phát âm thanh.
Microphone: Chân nhận âm thanh (phải gắn thêm Micro từ GND vào chân này thì mới thu được tiếng).
GND: Chân Mass, cấp 0V.
2 chân DTR và RESET bỏ trống không dùng tới.

Arduino Pro Mini : đây là bản rút gọn của Arduino UNO, nó có tất cả các chức năng của UNO nhưng không có phần nạp chương trình, cái này rất phù hợp để triển khai sản phẩm vì kích thước nhỏ gọn và giá thành rất phải chăng.



KẾT NỐI THIẾT BỊ
Sơ đồ kết nối theo ghi chú trên phần cứng như sau:
Chân RX của Sim900A kết nối với chân 3 của Arduino
Chân TX của Sim900A kết nối với chân 2 của Arduino
Chú ý là hai chân TX và RX trên 2 thiết bị phải kết nối chéo nhau nghĩa là TX->RX, RX->TX.
Tiếp theo nối dây nguồn, mass của hai module lại với nhau. Chú ý đường mass phải đấu chung các module lại với nhau thì chúng mới làm việc được.
Theo hình dưới đây, chúng ta chỉ quan tâm đến việc kết nối giữa Arduino và SIM900 thôi. Nguồn của Sim900 thì kết nối ra bên ngoài cho có dòng lớn.


Module rờ le thì kết nối chân nào còn trống cũng được trừ chân 13 ra, vì mỗi lần khởi động lại module Arduino, chân 13 có kết nối led trực tiếp làm nhiệm vụ thông báo module đã hoạt động nên sẽ ảnh hưởng đến rờ le. Ví dụ , tôi dùng chân 7 và 8 cho 2 rờ le. Module rờ le được kích hoạt ở mức không, tức nó sẽ mở relay khi 2 chân điều khiển nối mass.

Đấu dây cho Module CP2102 và Arduino. Cái này chỉ dùng khi nạp chương trình hoặc kiểm tra lôi phần mềm, còn khi sử dụng thì không cần tới nữa.

Tham khảo bài viết để biết chi tiết

MÃ NGUỒN

Các bạn dán toàn bộ mã nguồn vào chương trình Arduino và nạp chương trình:
#include <SIM900.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <sms.h>

SMSGSM sms;

char from_phone_number[11];
char phone_number[]="090890XXX"; //so dien thoai dung nhan tin quan ly
char message[180];
char pos;

void setup(){
Serial.begin(9600);

pinMode(7, OUTPUT);
pinMode(8, OUTPUT);
digitalWrite(7, HIGH);
digitalWrite(8, HIGH);

Serial.println("GSM Shield testing.");

if (gsm.begin(2400)){
digitalWrite(7, LOW);
digitalWrite(8, LOW);
#ifdef _DEBUG
Serial.println("\nstatus=READY");
#endif
}
else {
#ifdef _DEBUG
Serial.println("\nstatus=IDLE");
#endif
}
}

void loop()
{
pos=sms.IsSMSPresent(SMS_UNREAD);
if((byte)pos>0){
message[0]='\0';
if(strstr(message,"R1ON")){
digitalWrite(7,LOW);
sms.SendSMS(phone_number,"Relay 4 is ON");
}
if(strstr(message,"R1OFF")){
digitalWrite(7,HIGH);
sms.SendSMS(phone_number,"Relay 4 is OFF");
}
if(strstr(message,"R2ON")){
digitalWrite(8,LOW);
sms.SendSMS(phone_number,"Relay 5 is ON");
}
if(strstr(message,"R2OFF")){
digitalWrite(8,HIGH);
sms.SendSMS(phone_number,"Relay 5 is OFF");
}
if(strstr(message,"ALLOFF")){
digitalWrite(7,HIGH);
digitalWrite(8,HIGH);
sms.SendSMS(phone_number,"Relay 7 & 8 is OFF");
}
if(strstr(message,"ALLON")){
digitalWrite(7,LOW);
digitalWrite(8,LOW);
sms.SendSMS(phone_number,"Relay 7 & 8 is ON");
}
sms.DeleteSMS((byte)pos);
}
NÂNG CẤP PHẦN MỀM ĐỂ ỨNG DỤNG ĐƯỢC VÀO CUỘC SỐNG
Để thiết bị có thể thực sự dùng được các bạn tốn ít nhất từ 1 đến 2 tuần để thí nghiệm các thông số sao cho phù hợp và tìm cách phát triển thêm các chức năng nâng cao thiết thực. Một số gợi ý cho các bạn nghiên cứu
1. Cài đặt số Admin cho module, tránh tình trạng bị người khác điều khiển ngoài ý muốn. An toàn hơn nữa thì kết hợp mật khẩu trong mỗi tin nhắn.
2. Xóa tất cả tin nhắn trên SIM, cái này rất cần thiết vì sau vài chục tin nhắn, sim sẽ bị đầy và không tiếp nhận tin nhắn nữa.
3. Kiểm tra tiền tài khoản của SIM sử dụng trên thiết bị
4. Nạp tiền cho tài khoản Sim sử dụng trên thiết bị
Như vậy tùy theo nhu cầu của bạn , bạn có thể thêm chức năng để làm cho ứng dụng càng thực tiễn hơn nữa.

CẬP NHẬT

Sau một thời gian đăng bài, nhiều bạn hỏi tìm hiểu, tôi quyết định đăng tải toàn bộ mã nguồn phần mở rộng cho các bạn ham thích nghiên cứu tiết kiệm được thời gian.

#include <SoftwareSerial.h>
#include <sms.h>
#define ADMIN_POS 3
#define DEV1 7
#define DEV2 9

SMSGSM sms;
char phone_number[] = "+84169999XXX"; //so admin setup
char from_phone_number[13];
char admin_phone_number[13] ;
char pos;
char message[160];
char* buf ;

byte chk = 0;

char DeleteAllSMS()
{
char ret_val = -1;
if (CLS_FREE != gsm.GetCommLineStatus()) return (ret_val);

gsm.SetCommLineStatus(CLS_ATCMD);
ret_val = 0; // still not present

gsm.SimpleWriteln(F("AT+CMGDA="DEL ALL""));

switch (gsm.WaitResp(8000, 50, "OK")) {
case RX_TMOUT_ERR:
// response was not received in specific time
ret_val = -2;
break;

case RX_FINISHED_STR_RECV:
// OK was received => SMS deleted
ret_val = 1;
break;

case RX_FINISHED_STR_NOT_RECV:
// other response: e.g. ERROR => SMS was not deleted
ret_val = 0;
break;
}
gsm.SetCommLineStatus(CLS_FREE);
return (ret_val);
}

char queryAcc()
{
char ret_val = -1;

if (CLS_FREE != gsm.GetCommLineStatus()) return (ret_val);

gsm.SetCommLineStatus(CLS_ATCMD);
ret_val = 0; // still not present

gsm.SimpleWriteln(F("AT+CUSD=1,"*101#"\r"));

switch (gsm.WaitResp(8000, 50, "OK")) {
case RX_TMOUT_ERR:
// response was not received in specific time
ret_val = -2;
break;

case RX_FINISHED_STR_RECV:
// OK was received => SMS deleted
ret_val = 1;
break;

case RX_FINISHED_STR_NOT_RECV:
// other response: e.g. ERROR => SMS was not deleted
ret_val = 0;
break;
}
gsm.SetCommLineStatus(CLS_FREE);
return (ret_val);
}

String getValue(String data, char separator, int index) {
int found = 0;
int strIndex[] = {0, -1};
int maxIndex = data.length() - 1;

for (int i = 0; i <= maxIndex && found <= index; i++) {
if (data.charAt(i) == separator || i == maxIndex) {
found++;
strIndex[0] = strIndex[1] + 1;
strIndex[1] = (i == maxIndex) ? i + 1 : i;
}
}
return found > index ? data.substring(strIndex[0], strIndex[1]) : "";
}
void setup() {
Serial.begin(9600);

pinMode(DEV1, OUTPUT);
pinMode(DEV2, OUTPUT);
digitalWrite(DEV1, HIGH);
digitalWrite(DEV2, HIGH);

#ifdef DEBUG_ON
Serial.println("SIM900 Starting.");
#endif

if (gsm.begin(9600)) {
#ifdef DEBUG_ON
Serial.println("Thiet bi da san sang su dung");
#endif

digitalWrite(DEV1, LOW);
digitalWrite(DEV2, LOW);
gsm.GetPhoneNumber(ADMIN_POS , admin_phone_number); delay(2000);
DeleteAllSMS(); delay(5000);

#ifdef DEBUG_ON
Serial.println("\nstatus=READY");
Serial.println("Admin Phone Number");
Serial.println(admin_phone_number);
#endif
} else {
#ifdef DEBUG_ON
Serial.println("\nstatus=IDLE");
#endif
}
}

void loop() {
String tmpStr;
String group ;
String cmd ;
pos = sms.IsSMSPresent(SMS_UNREAD);
if ((byte)pos > 0) {
message[0] = '\0';
from_phone_number[0] = '\0';
sms.GetSMS((byte)pos, from_phone_number, message, 160);
if (strstr(from_phone_number, phone_number) || strstr(from_phone_number, admin_phone_number)) {
#ifdef DEBUG_ON
Serial.print("From phone number:");
Serial.println(from_phone_number);
Serial.print("Message:");
Serial.println(message);
#endif
tmpStr = String(message);

group = getValue(tmpStr, ' ' , 0);
cmd = getValue(tmpStr, ' ' , 1);
group.toUpperCase();
cmd.toUpperCase();

if (group.equals("SET")) {
//set device ON
if (cmd.equals("D11")) {
digitalWrite(DEV1, LOW);
sms.SendSMS(from_phone_number, "Device 1 is ON"); delay(1000);
DeleteAllSMS(); delay(2000);
}
if (cmd.equals("D21")) {
digitalWrite(DEV2, LOW);
// num_sms = sms.SendSMS(admin_phone_number,"Device 2 is ON"); delay(5000);
// checkDelSMS();
}
//set device OFF
if (cmd.equals("D10")) {
digitalWrite(DEV1, HIGH);
sms.SendSMS(from_phone_number, "Device 1 is OFF"); delay(1000);
DeleteAllSMS(); delay(2000);
}
if (cmd.equals("D20")) {
digitalWrite(DEV2, HIGH);
// num_sms = sms.SendSMS(admin_phone_number, "Device 2 is OFF"); delay(5000);
//checkDelSMS();
}
// nap tien tai khoan
if (cmd.equals("ACC")) {
String value = getValue(tmpStr, ' ' , 2);
value.toUpperCase();

String tmp = "AT+CUSD=1,"*100*" + value + "#"\r" ;
buf = (char*) malloc(sizeof(char) * tmp.length() + 1);
tmp.toCharArray(buf, tmp.length() + 1);
gsm.SimpleWriteln(buf); delay(5000);
chk = 0;
}
//set so dien thoai admin
if (cmd.equals("ADMIN")) {
String value = getValue(tmpStr, ' ' , 2);

buf = (char*) malloc(sizeof(char) * value.length() + 1);
value.toCharArray(buf, value.length() + 1);

gsm.WritePhoneNumber(ADMIN_POS, buf); delay(2000);

gsm.GetPhoneNumber(ADMIN_POS , admin_phone_number); delay(2000);
String tmpStr = "Admin number has added. Now, Admin phone number :" + String(admin_phone_number);
tmpStr.toCharArray(message, tmpStr.length() + 1);
sms.SendSMS(phone_number, message); delay(5000);
sms.SendSMS(admin_phone_number, "You are Admin. You can control Device"); delay(5000);
DeleteAllSMS(); delay(5000);
}
}

if (group.equals("CHK")) {
if (cmd.equals("ACC")) {
chk = 0;
}
}
} else {
sms.SendSMS(from_phone_number, "No control permision"); delay(5000);
}
}

if (chk == 0) {
queryAcc();
gsm.read(message, 160);
String tmpStr = String(message).substring(12, (String(message).length() - 7));

buf = (char*) malloc(sizeof(char) * tmpStr.length() + 1);
tmpStr.toCharArray(buf, tmpStr.length() + 1);
#ifdef DEBUG_ON
Serial.println("tai khoan SIM: ");
Serial.println(buf);
#endif
sms.SendSMS(admin_phone_number, buf); delay(5000);
DeleteAllSMS(); delay(2000);
chk = 1;
}
delay(3000);
}

Nguồn: dân điện tử http://dandientu.com