Схема. USB GSM/GPRS модем

Рис. 1 — Внешний вид устройства

Рис. 2 — Устройство в сборе

Рис. 3 — Плата с держателем SIM-карты

Рис. 4 — Модуль + аккумулятор + антенна

Рис. 5 — GSM модуль SIM300C

      Данное устройство представляет собой GSM/GPRS модем подключаемый к компьютеру через USB разъем. С помощью данного модема можно осуществлять доступ в Интернет со скоростью до 115,200 Кбит/сек или использовать его в составе пульта центрального наблюдения (ПЦН) для приема тревожных сообщений и звонков, а также отправки контрольных сообщений, от абонентских блоков GSM сигнализации. В общем сфера применения может быть любой. Схема устройства приведена на рис. 6.

Рис. 6 — Схема устройства

Описание схемы

      Схема устройства состоит из микросхемы преобразователя USB<->RS232 FT232 фирмы FTDI, осуществляющей связь компьютера с GSM/GPRS модулем SIM300C фирмы Simcom, а также микроконтроллера Atmega8L фирмы Atmel, осуществляющего управление питанием GSM модуля и настройку его конфигурации. Наличие свободных ножек микроконтроллера, при соответствующей корректировке программы, позволяет реализовать на данном устройстве простенькую GSM сигнализацию или дистанционное управление устройствами через GSM канал.

      Изначально питание модуля SIM300C планировалось осуществлять через шину USB, но так как в моменты передачи потребляемый ток может достигать 2 А, то пришлось поставить аккумулятор, что в свою очередь позволило использовать модем как автономное устройство.

      Светодиод VD2 отображает такие состояния работы, как подключение к компьютеру, состояние GSM сети, регистрация в сети, ошибка SIM карты, снижение денежных средств ниже порога.

      Электронные ключи DD3 осуществляют переключение связи модуля SIM300C с компьютером или с микроконтроллером.

Детали

Резисторы — smd типоразмера 0805.
      Конденсатор С6 танталовый, можно заменить на электролитический с тем же номиналом и напряжением не менее 6,3 В. Остальные конденсаторы — smd типоразмера 0805.
      Диод VD1 можно заменить на любой другой с падением напряжения 0,6…0,7 В. Диод VD3 можно заменить на любой другой диод Шоттки с падением напряжения не более 0,5 В.
Транзистор VT1 может быть с любым буквенным индексом.
Светодиод VD2 можно заменить на любой другой двухцветный или поставить два отдельных светодиода.
Микросхему DD2 можно заменить на AT93C56 или AT93C66.
Аккумулятор BT1 можно заменить аккумулятором большей емкости.

Установка и настройка

      После сборки устройства, необходимо записать информацию в микросхему памяти DD2. О том как это сделать читаем статью Преобразователь USB <-> RS232(RS485), раздел Установка и настройка. Все поля программы заполняем как описано в статье, кроме поля Description, в котором пишем USB GSM/GPRS modem, и поля Max Power (mA), в котором указываем значение 490 мА. Перед подключением к компьютеру, вытаскиваем модуль SIM300C и отключаем аккумулятор.

      После записи данных в память DD2 необходимо прошить микроконтроллер файлом    12_38_43__16_03_2010.rar    , для этого отключаем модем от компьютера, подключаем аккумулятор, подключаем программатор и с помощью программы CodeVisionAVR или другой прошиваем файл.

Для доступа в Интернет необходимо установить драйвер модема    12_38_50__16_03_2010.rar

Описание работы устройства

      Когда устройство отключено от компьютера, модуль SIM300C и микроконтроллер Atmega8L находятся в Sleep (спящем) режиме и суммарный ток потребления от аккумулятора составляет порядка 50 мкА. При подключении устройства к компьютеру, через ножку 32 (PD2) микроконтроллера возникает прерывание, по которому микроконтроллер выходит из спящего режима и производит процедуру включения модуля SIM300C, его настройку и регистрацию в GSM сети, после чего переключает модуль на компьютер. Длится этот процесс в течение 10-15 сек и светодиод VD2 горит красным цветом. После чего красное свечение светодиода VD2 сменяется на редкие вспыхивания зеленого с интервалом где-то 4 сек. Если вспыхивания зеленого частые, это означает что модем не(или еще не) зарегистрировался в сети или нет SIM карты. Стоит помнить что при подключении Интернет светодиод часто вспыхивает зеленым цветом.

      Дополнительно, при установке Интернет соединения , каждые полчаса происходит проверка состояния счета абонента, и при снижении последнего ниже заданного порога, светодиод VD2 начинает часто мигать красным цветом. Для активации проверки баланса необходимо в SIM карту с помощью телефона записать номер следующего вида: *NNN#bb#, где NNN — номер проверки баланса оператора используемой SIM карты, bb — значение баланса, при котором происходит индикация, допустимые значения от 10 до 99, и сохранить данный номер с именем Number.

      Для отключения модема достаточно отсоединить его от компьютера, при этом светодиод VD2 загорится красным и произойдет отключение от GSM сети и правильное отключение модуля SIM300C