使用STM32F103C8和SIM800C GSM模塊發(fā)送/接收短信

GSM 模塊經(jīng)常用于物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，因?yàn)樗軌蜻h(yuǎn)程發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。GSM 模塊沒(méi)有像 Wi-Fi 模塊那樣的依賴(lài)項(xiàng)。雖然其他無(wú)線(xiàn)模塊如Wi-Fi或Zigbee具有短距離和成本等缺點(diǎn)，但 GSM 模塊具有可靠性、長(zhǎng)距離，因?yàn)橛行в?jì)劃只需要一張 SIM 卡。盡管 GSM 模塊無(wú)法發(fā)送傳感器生成的大量數(shù)據(jù)，但它非常適合需要發(fā)送少量合理數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

在本教程中，此類(lèi)GSM 模塊將與 STM32F103C8 ARM 微控制器連接，以從程序中配置的蜂窩移動(dòng)號(hào)碼發(fā)送和接收文本消息 （SMS）。為了顯示接收和發(fā)送的消息，一個(gè)16x2 LCD將與兩個(gè)按鈕一起使用，這兩個(gè)按鈕將在按下相關(guān)按鈕后啟動(dòng)文本消息的發(fā)送和接收。

所需組件

STM32F103C8 Cortex-M3微控制器

GSM模塊（本教程使用SIM800C）

16x2 液晶顯示器

按鈕 （2）

10k 電位器

面包板

連接電線(xiàn)

什么是 SIM800C GSM 模塊？

SIM800C 是一種廣泛使用的 GSM 模塊，帶有串行接口調(diào)制解調(diào)器，可在 3.4V-4.4V 電壓等級(jí)之間運(yùn)行。SIM800C 是一款四頻 GSM/GPRS 模塊，用于需要遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a target="_blank">嵌入式應(yīng)用。SIM800C 工作在 850/900/1800/1900MHz。它還可以低功耗接收和發(fā)送語(yǔ)音電話(huà)，短信。模塊通過(guò) AT 指令控制。它支持一個(gè) SIM 卡接口，并具有 UART（TX 和 RX）引腳以及一個(gè) RS232 串行協(xié)議，可用于與嵌入式應(yīng)用中的不同微控制器接口。

為 SIM800C GSM 模塊供電

SIM800C GSM 模塊使用一個(gè) 12V 的 DC 電源適配器供電。

將 SIM 卡插入 SIM800C GSM 模塊

SIM800C GSM 模塊的背面插入了一張 SIM 卡。注意SIM800C不支持4G，所以不要插入4G SIM卡。

GSM SIM800C與STM32F103C8接口

為了將SIM800C 與 STM32F103C8 微控制器連接，將使用 UART 串??行端口，它是 STM32F103C8 的硬件串行接口。下圖表示 STM32F103C8 中的 UART 引腳，分別是 A9 和 A10。

STM32F103C8 具有三個(gè) UART 接口，用于連接三個(gè)外部串行外設(shè)。

AT 命令

AT 命令將用于訪(fǎng)問(wèn) GSM 模塊的功能，例如發(fā)送和接收語(yǔ)音呼叫、短信。下面給出了一些 AT 命令，它們?cè)诒窘坛讨泻苤匾?，并且?huì)經(jīng)常使用。

電路原理圖

GSM 與 STM32的連接如下圖所示。

STM32F103C8和GSM SIM800C之間的電路連接

STM32F103C8 和 16x2 LCD 之間的電路連接

兩個(gè)帶有 10k 下拉電阻的按鈕連接到 STM32 微控制器的引腳 PA0 和 PA1。完整的設(shè)置如下所示：

為 GSM 接口編程 STM32F103C8 微控制器

STM32F103C8 微控制器可以使用 ARDUINO IDE 進(jìn)行編程。在本教程中，無(wú)需 FTDI 或 ST-LINK 編程器即可對(duì) STM32 進(jìn)行編程。要將代碼上傳到 STM32F103C8，只需將 microUSB 端口插入 STM32，然后使用 USB 電纜將 USB 端口插入 PC，然后開(kāi)始在ARDUINO IDE中編寫(xiě)代碼。如有任何疑問(wèn)，請(qǐng)按照我們之前關(guān)于如何在不使用任何外部 FTDI 或 ST-LINK 編程器的情況下對(duì) STM32 進(jìn)行編程的教程進(jìn)行操作。

完整的代碼和工作視頻可以在本教程的末尾找到。

首先包括本教程中使用的外圍設(shè)備的必要庫(kù)。還要定義 LCD 的引腳配置。

#include                             
const int rs = PB11, en = PB10, d4 = PB0, d5 = PB1, d6 = PC13, d7 = PC14;      
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

接下來(lái)，選擇函數(shù)lcd.begin(16,2) 初始化 LCD；其中(16,2)告訴 LCD 類(lèi)型，例如 16x2 塊 LCD 顯示器。只需打印一條消息以調(diào)試 LCD 是否提供輸出并正確連接。

lcd.開(kāi)始（16,2）；           
lcd.print("STM32 帶 GSM");   
lcd.setCursor(0,1); 
lcd.print("SIM800C");

將 Push button 數(shù)據(jù)方向定義為 Input Mode 并定義使用的引腳號(hào)。

pinMode（PA0，輸入）；       
pinMode（PA1，輸入）；

選擇用于串行通信的波特率。

Serial1.開(kāi)始（9600）；

代碼中有兩個(gè)函數(shù)，一個(gè)是發(fā)送消息，另一個(gè)是接收消息。下面給出詳細(xì)解釋。

發(fā)信息

此功能用于向某個(gè)號(hào)碼發(fā)送短信。AT命令被發(fā)送到GSM模塊，指示消息文本模式以及需要發(fā)送消息的號(hào)碼。

以下語(yǔ)句通過(guò)發(fā)送 AT 命令（AT+CMGF=1）將 GSM 模塊設(shè)置為文本模式。

Serial1.println("AT+CMGF=1"); //將GSM模塊設(shè)置為文本模式

之后，指示發(fā)送帶有手機(jī)號(hào)碼的 SMS 的 AT 指令（AT+CMGS）通過(guò) serial1 端口發(fā)送到 GSM 模塊。

Serial1.println("AT+CMGS="+91XXXXXXXXXX"\r"); // 將 x 替換為手機(jī)號(hào)碼

消息每隔一秒使用 AT 命令發(fā)送，然后需要發(fā)送 CLRL+Z，因此 CTRL+Z 的 ASCII 碼通過(guò) Serial1 端口發(fā)送到 GSM 模塊。

延遲（1000）；
Serial1.println("來(lái)自 GSM 模塊的 Hi 電路文摘"); // 要發(fā)送的短信
Serial1.println((char)26);// CTRL+Z 的 ASCII 碼

然后在 16X2 LCD 顯示屏上顯示“SMS sent”。

lcd.print("短信發(fā)送");

接收消息

在此功能中，信息被接收并打印在 LCD 顯示屏上。

Serial1.println("AT+CNMI=2,2,0,0,0");

因此，要接收實(shí)時(shí)消息，使用上述 AT 命令。

收到 SMS 后，它包含一個(gè)在 serial1 端口可用的字符串，其中還包含其他數(shù)據(jù)，例如時(shí)間、日期等。因此，在出現(xiàn)第六個(gè)雙引號(hào) (“) 后，剩下的就是收到的 SMS。因此，其他信息被省略，接收到的消息的剩余信息顯示在16x2 LCD 顯示屏上。

while(1) 
  { 
           if(Serial1.available()) 
            {
                做
                  { 
                     while ( !Serial1.available() );    
                  } while ( '"' != Serial1.read() );
               做
                  { 
                      while ( !Serial1.available() );     
                  } while ( '"' != Serial1.read() ); 
               做
                 {
                      而 ( !Serial1.available() );    
                  } while ( '"' != Serial1.read() );
               做
                 { 
                    while ( !Serial1.available() );    
                 } while ( '"' != Serial1.read() );
                做
                  { 
                     while ( !Serial1.available() );               
                  } while ( '"' != Serial1.read() ); 
                做
                 {
                    而 ( !Serial1.available() );  
                  } while ( '"' != Serial1.read() ); 
                  while ( !Serial1.available() );
                  接收 = Serial1.read();     
                  而 ( !Serial1.available() );
                  接收 = Serial1.read() ; 
    lcd.clear(); 
    while(1) 
    { 
        while (!Serial1.available());
        接收 = Serial1.read(); 
        if (receive == '\r')   
              中斷；
     否則
             lcd.write(receive); 
     } 
} 
}

使用 STM32 發(fā)送和接收短信的演示

1. 要發(fā)送短信，只需按左按鈕。短信將發(fā)送到代碼中輸入的手機(jī)號(hào)碼。

2. 要接收短信，只需按右按鈕，短信就會(huì)被接收并顯示在液晶顯示屏上。

這就是將GSM 模塊與 STM32F103C8 ARM微控制器連接起來(lái)的全部?jī)?nèi)容。
#include //LCD 顯示庫(kù)


const int rs = PB11, en = PB10, d4 = PB0, d5 = PB1, d6 = PC13, d7 = PC14; //LCD和STM32之間連接的引腳


LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);


int接收= 0；


無(wú)效設(shè)置（）


{



lcd.begin(16,2); //LCD 設(shè)置為 16x2 模式



pinMode(PA0,INPUT); //按鈕作為輸入引腳

pinMode(PA1,INPUT);



lcd.print("STM32 帶 GSM"); //顯示歡迎信息

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("SIM800C");



Serial1.開(kāi)始（9600）；// 設(shè)置GSM模塊的波特率


延遲（1000）；





lcd.clear();


}


無(wú)效循環(huán)（）


{



lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("S 發(fā)送短信");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("R 接收短信");

延遲（100）；





int a = digitalRead(PA0); //讀取按鈕的狀態(tài)

int b = digitalRead(PA1);



if (a == 1) // 取決于按下哪個(gè)按鈕，調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)

{

SendMessage();

}



else if( b == 1)

{

RecieveMessage();

}



}



void SendMessage() //發(fā)送消息的函數(shù)

{

lcd.clear();



lcd.print("發(fā)送短信");

延遲（1000）；

Serial1.println("AT+CMGF=1"); //將GSM模塊設(shè)置為文本模式


延遲（1000）；


Serial1.println("AT+CMGS="+91XXXXXXXXXX"\r"); // 將 x 替換為手機(jī)號(hào)碼


延遲（1000）；


Serial1.println("來(lái)自 GSM 模塊的 Hi 電路文摘"); // 您要發(fā)送的 SMS 文本


延遲（100）；


Serial1.println((char)26);// CTRL+Z的ASCII碼


延遲（1000）；

lcd.clear();

lcd.print("短信發(fā)送");

延遲（1000）；

}


void RecieveMessage() //接收消息的函數(shù)


{



lcd.clear();

lcd.print("接收短信");


Serial1.println("AT+CNMI=2,2,0,0,0"); // AT 命令接收實(shí)時(shí)短信


延遲（1000）；



while(1)

{

if(Serial1.available())

{

做


{


而（！Serial1.available（））；


} while ( '"' != Serial1.read() );





做


{


而（！Serial1.available（））；


} while ( '"' != Serial1.read() );





做


{


而（！Serial1.available（））；


} while ( '"' != Serial1.read() );





做


{


而（！Serial1.available（））；


} while ( '"' != Serial1.read() );


做



{


而（！Serial1.available（））；




} while ( '"' != Serial1.read() );


做


{



而 ( !Serial1.available() );




} while ( '"' != Serial1.read() );



而（！Serial1.available（））；


接收 = Serial1.read();


而（！Serial1.available（））；


接收 = Serial1.read();




lcd.clear();


而（1）


{


而（！Serial1.available（））；


接收 = Serial1.read();


if (receive == '\r')



中斷；



別的


lcd.write（接收）；

}

}

}

}