如何使用Arduino和GPRS將數(shù)據(jù)發(fā)送到SparkFun服務(wù)器

今天我們?cè)谶@里有一個(gè)有趣的項(xiàng)目，我們將 使用Arduino和GPRS將數(shù)據(jù)發(fā)送到SparkFun服務(wù)器 。這是一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的項(xiàng)目，我們將使用 GPRS， 存在于 GSM 模塊 SIM900A 板上， 將一些數(shù)據(jù)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù).

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將簡(jiǎn)單地使用4x4字母數(shù)字鍵盤輸入一些文本，并使用Arduino和GPRS將其發(fā)送到SparkFun網(wǎng)站，從那里您可以通過互聯(lián)網(wǎng)從任何地方看到這些數(shù)據(jù)。在這里，我們還附加了一個(gè)16x2 LCD以在本地查看數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)發(fā)送技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中非常有用，您希望從世界任何地方監(jiān)控事物，例如監(jiān)控溫度和濕度，監(jiān)控車輛位置，監(jiān)控心跳，監(jiān)控空氣污染水平等。

所需組件：

1. 阿杜伊諾
2. GSM模塊SIM900A
3. 16x2 液晶顯示器
4. 4x4 矩陣鍵盤
5. 面包板或印刷電路板
6. 連接跳線
7. 電源 12v
8. SIM卡

在GSM模塊中使用GPRS：

在這里，我們使用帶有SIM卡的普通GSM模塊進(jìn)行GPRS連接。在這個(gè)項(xiàng)目中，GPRS負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)發(fā)送到Sparkfun服務(wù)器。以前我們做過很多項(xiàng)目，使用 Wi-Fi 模塊 ESP8266 通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到不同的服務(wù)器。但這次我們使用了GPRS。

GPRS代表通用分組無線電服務(wù)，它是一種基于分組的無線通信服務(wù)，其數(shù)據(jù)速率為56-114kbps，并提供與互聯(lián)網(wǎng)的連接。

對(duì)于GPRS，我們不需要購買任何特殊的模塊或硬件，因?yàn)镚SM已經(jīng)內(nèi)置了GPRS設(shè)施。

現(xiàn)在為了使用GPRS將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器，首先我們需要初始化GSM模塊。

初始化 GSM 的命令：

AT :- this command is used to check whether GSM module is responding or not.

AT+CPIN? :- this command is used to check whether SIM card is inserted in GSM Module or not.
ATE0 :- is used for disabling echo

ATE1 :- is used for enabling echo

用于初始化 GPRS 互聯(lián)網(wǎng)連接的命令：

AT+CIPSHUT :- to close TCP Port Explicitly means disconnect connection if any

AT+CGATT? :- Checking SIM card has internet connection or not

AT+CSTT = "APN","userName","Pass" :- connect to internet

(ex; AT+CSTT="airtelgprs.com","","")

AT+CIICR :- bring up with the wireless network. Checking SIM card has data pack or balance

AT+CIFSR :- get IP (sometimes without this command GSM do not work so use this command)

AT+CIPSTART = ”TCP”,”SERVER IP”,”PORT” :- is used for creating TCP connection with the server that we provide in place of SERVER IP

AT+CIPSEND :- this command is used for sending data to the server. After input, this command server asks for data.

輸入數(shù)據(jù)后，我們將 26 發(fā)送到服務(wù)器。如果一切正常，則數(shù)據(jù)將成功發(fā)布到服務(wù)器， SparkFun服務(wù)器以通過或失敗字符串進(jìn)行響應(yīng) 。

工作說明：

從GSM模塊的GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)的過程很容易。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將通過使用鍵盤鍵入來向服務(wù)器發(fā)送一些字符串或單詞。LCD上將出現(xiàn)相同的字符串或單詞，然后按D/OK將輸入字符串發(fā)送到服務(wù)器。在這里，我們創(chuàng)建了一個(gè)字母數(shù)字鍵盤，用于將字符或數(shù)值輸入Arduino或LCD。C/clear被編程為退格鍵。

字母數(shù)字是一種使用相同的 4x4 矩陣 Kepad 鍵盤輸入數(shù)字和字母的方法。在這里，我們?yōu)?a href="http://www.ttokpm.com/outside?redirect=https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/keypad-interfacing-with-arduino-uno" target="_blank">Arduino編寫了相同的4x4鍵盤以接受字母表。檢查文章末尾的完整代碼。

電路說明：

為了 將數(shù)據(jù)發(fā)送到SparkFun Server ，我們需要將鍵盤和GSM模塊連接到Arduino。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們使用Arduino從鍵盤獲取輸入字符串，并將命令發(fā)送到GSM / GPRS模塊。GSM/GPRS用于與互聯(lián)網(wǎng)通信，以便將數(shù)據(jù)發(fā)送到Sparkfun服務(wù)器。GSM模塊的Rx和Tx引腳分別與Arduino的引腳D3和D2直接連接（Arduino和GSM的接地必須相互連接）。16x2 LCD 用于顯示輸入字符串以及顯示歡迎消息和數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)。此 16x2 LCD 的引腳（即 Rs、en、d4、d5、d6 和 d7）分別與 Arduino 的引腳編號(hào) 14、15、16、17、18 和 19 連接。4x4鍵盤用于Arduino的輸入字符串，其行引腳R1，R2，R3，R4直接鏈接到Arduino的引腳編號(hào)11，10，9，8，鍵盤C1，C2，C3的Colum引腳與Arduino的引腳編號(hào)7，6，5，4鏈接。

在這里，我們還將GSM Tx引腳連接到Arduino的Tx，以通過串行監(jiān)視器獲取響應(yīng)數(shù)據(jù)。

編程說明：

這個(gè)項(xiàng)目的編程部分對(duì)于初學(xué)者來說有點(diǎn)復(fù)雜，但通過做一點(diǎn)練習(xí)和注意，你可以理解它。在此代碼中，我們使用鍵盤庫來連接用于輸入數(shù)字的簡(jiǎn)單鍵盤。對(duì)于輸入字母表，我們使用相同的庫和鍵盤，但使用了另一個(gè)功能來使其成為字母數(shù)字鍵盤。意味著我們已經(jīng)使每個(gè)鍵都具有多功能性，并且只需使用 10 個(gè)鍵即可輸入所有字符和整數(shù)。

如果我們按鍵 2 （ABC2），它將顯示“A”，如果我們?cè)俅伟聪滤?，那么它將用“B”替換“A”，如果我們?cè)俅伟聪滤?，那么它將?LCD 中的同一位置顯示“C”。如果我們?cè)诎聪履硞€(gè)鍵后等待一段時(shí)間，光標(biāo)將自動(dòng)移動(dòng)到LCD中的下一個(gè)位置?，F(xiàn)在我們可以輸入下一個(gè)字符或數(shù)字。相同的過程應(yīng)用于其他鍵。它的工作原理與舊手機(jī)中的鍵盤相同。

下面我們包含了 Keypad.h 庫并為鍵定義數(shù)組矩陣：

#include                // keypad library for interfacing keypad
const byte ROWS = 4; //four rows
const byte COLS = 4; //four columns
int x=0;
int y=0;
int n=0;
int minValue=0;
int maxValue=0;
char keyPress=0;
int keyPressTime=100;
String msg="";

char hexaKeys[ROWS][COLS] = 
{
  {'1','2','3','A'},
  {'4','5','6','B'},
  {'7','8','9','C'},
  {'*','0','#','D'}
};

byte rowPins[ROWS] = {11, 10, 9, 8}; //connect to the row pinouts of the keypad
byte colPins[COLS] = {7, 6, 5, 4}; //connect to the column pinouts of the keypad

給定的 void getkey 函數(shù)用于輸入字母表

void getkey(int minValue, int maxValue, char keyPress)
{
   int ch=minValue;
   int pressed=1;
   char key=keyPress;
   lcd.noBlink();
   for(int i=0;iif(key==keyPress)
      {
         lcd.setCursor(x,y);
         lcd.print(alpha[ch]);
         ch++;
         if(ch>maxValue)
         ch=minValue;
         i=0;   
      }
      ....
      .....

下面的 void initGSM（ ） 和 void initGPRS（） 函數(shù)用于初始化 GSM 模塊和 GPRS

void initGSM()
{
  connectGSM("AT","OK");
  connectGSM("ATE1","OK");
  connectGSM("AT+CPIN?","READY");
}
void initGPRS()
{
  connectGSM("AT+CIPSHUT","OK");
  connectGSM("AT+CGATT=1","OK");
  connectGSM("AT+CSTT=\"airtelgprs.com\\",\"\\",\"\\"","OK");
  connectGSM("AT+CIICR","OK");
  delay(1000);
  Serial1.println("AT+CIFSR");
  delay(1000);
}

下面的部分代碼用于創(chuàng)建 URL 并通過 URL 將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器。

else if(key == 'D')
    {
      lcd.clear();
      lcd.noBlink();
      lcd.print("Sending Data");
      lcd.setCursor(0,1);
      lcd.print("To Server");
      url="GET /input/";
      url+=publicKey;
      url+="?private_key=";
      url+=pvtKey;
      url+="&log=";
      url+=msg;
      url+=" HTTP/1.0\\r\\n\\r\\n";
      String svr=Start+","+ip+","+port;
      delay(1000);
      connectGSM(svr,"CONNECT");
      delay(1000);
      int len = url.length();
      String str="";
      str=SendCmd+len;
      sendToServer(str);

因此，這就是我們?nèi)绾瓮ㄟ^GPRS在SparkFun服務(wù)器上發(fā)送任何數(shù)據(jù)，以便從世界任何地方進(jìn)行監(jiān)控。