兒童友好型2鍵應(yīng)急手機(jī)

描述

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2 鍵兒童友好型手機(jī)

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問題

我有 2 個(gè)年幼的兒子（6 歲和 8 歲）每天上學(xué)并乘公共汽車回家。有一天公共汽車沒有準(zhǔn)時(shí)到家，我很擔(dān)心。他們是安全的，但公共汽車發(fā)生了一起輕微的交通事故，他們被困在公共汽車上等待警察的到來。

我需要一種讓他們與我聯(lián)系的方式，但我不想給我最年長的人一部手機(jī)，因?yàn)樗鼤?huì)成為一種持續(xù)的干擾（游戲、互聯(lián)網(wǎng)等）。我需要的是一部簡化的手機(jī)，其唯一目的是在緊急情況下給我打電話。所以我開始著手建造一個(gè)。

TLDR ：如果您只是在尋找代碼：https ://github.com/contractorwolf/SIM7600Phone

尋找蜂窩板

我以前曾使用使用蜂窩的嵌入式 SIM IOT 設(shè)備從事過個(gè)人項(xiàng)目，但這個(gè)項(xiàng)目需要實(shí)際的語音通信。我需要一些可以通過簡單的 Arduino 類型的微控制器使用串行命令進(jìn)行控制的東西。我最終選擇了Waveshare SIM7600x 4g HAT。特別是 SIM7600A-H，因?yàn)槲以诿绹ā癆”代表“美洲”，請(qǐng)為您所在地區(qū)購買）。

該設(shè)備標(biāo)配一個(gè)用于直接連接到 Raspberry Pi 頂部的接頭（我不需要），但它有一些我特別需要的東西：3.5 毫米耳機(jī)和麥克風(fēng)插孔。它具有可以打電話或發(fā)短信的手機(jī)所需的硬件，我可以通過 Arduino 使用串行命令（又名 AT 命令）來控制它。

它來自工廠，帶有一堆接頭和我需要移除的超厚塑料

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這個(gè)設(shè)備比我想要的要厚得多，所以我首先通過 USB 連接到它（使用 USB 到 UART 微連接）并確認(rèn)它響應(yīng) AT 命令來測試它是否工作。使用 AT 命令和終端接口（如 Putty），您可以控制設(shè)備，詢問它的信息，甚至告訴它發(fā)送 SMS 或撥打電話。

AT 命令的完整列表可在此處獲得：SIM7600_Series_AT_Command_Manual_V3.00.pdf

在確認(rèn) AT 命令有效并測試標(biāo)準(zhǔn)命令以 1）撥打號(hào)碼和 2）發(fā)送短信后，我開始著手將Waveshare SIM7600x 4g HAT最小化為我需要的外形尺寸。

修改 Waveshare SIM7600 HAT

我小心地用剪刀剪掉了所有的接頭，剝?nèi)ニ械乃芰?，使電路板盡可能薄。我知道我將使用一個(gè)非常厚實(shí)的開/關(guān)開關(guān)，并且我希望開關(guān)成為整個(gè)設(shè)備中最厚的部分。Waveshare 板和電池必須相互疊放，因此所有接頭都必須拆除。下圖是我對(duì)電路板進(jìn)行瘦身的最終結(jié)果。

最終的 Waveshare 7600 外形尺寸

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控制設(shè)備

接下來，我決定使用之前通過 USB 使用 Putty 測試過的 AT 命令來測試使用微控制器對(duì)設(shè)備的控制。我在面包板上做了一些臨時(shí)接線，以確認(rèn)它可以通過 Arduino 控制，方法是將其連接到Seeduino Xiao 板并將其連接到 Waveshare 7600 HAT 串行 (TX/RX) 線。在我證明我可以使用來自 Arduino over Serial (TX/RX) 的 AT 命令后，我開始制作一個(gè)小型載板，該載板可以容納 Arduino (Seeeduino Xiao)、按鈕和一個(gè) 4 針連接器Waveshare 板。

筆記; 這是在我砍掉所有黃色頭球并硬連線跳線之前

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跳線注意：上圖顯示了重要的黃色跳線，我后來通過焊接 SIM7600 板底部的引腳來替換它，這樣我就可以修剪跳線和引腳。您可以看到 B 和 C 引腳并聯(lián)跳線在一起，這允許在 Arduino 的 TX/RX 線上進(jìn)行串行連接。3v 和電源引腳也跨接，允許 3v SIM7600 使用傳入的 5v 電源線運(yùn)行。您可以在下面的電路板特寫上看到焊點(diǎn)。

顯示用于替換 SIM7600 帽子頂部跳線的焊點(diǎn)

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定制肖載板電路

上圖左側(cè)所示的綠色載板只是為了容納Seeduino Xiao 板，將串行連接線和電源線連接到與 SIM7600 上相同的位置。它還給了我連接 2 個(gè)按鈕的位置：黃色的“呼叫”按鈕和藍(lán)色的“文本 GPS”按鈕。按鈕的電線有下拉電阻，我連接在肖板下面。

這是載板的初始設(shè)計(jì)以及它如何連接到 SIM7600 板：

定制載板與 SIM7600 HAT 之間的接線圖

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下面是我制作的載板的另一張圖片。當(dāng)我改變充電控制并將開關(guān)從載板移到充電電路時(shí)，左側(cè)進(jìn)行了多次返工。棋盤的右側(cè)從未改變。檢查上面的圖表，以最好地了解您的需求。與上圖的唯一區(qū)別是 5v 和接地引腳有一個(gè) JST 連接器連接到充電電路。

在切割開關(guān)位置之前定制載板

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您還可以在下面的這張照片中看到按鈕和原始充電/電池電路最初是如何設(shè)置的。

第一版充電電路和按鍵

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為董事會(huì)供電

后來我重新設(shè)計(jì)了充電電路，并用一個(gè)可以直接安裝大開關(guān)的充電電路替換它，這樣我就可以在它關(guān)閉時(shí)給它充電，只需將電源插入載板。新的充電電路看起來像這樣，并且有開關(guān)連接到充電電路板上。我改用Sparkfun Lipo 充電器/助推器，因?yàn)榘迳系拈_關(guān)意味著我可以在設(shè)備關(guān)閉時(shí)輕松充電。

Sparkfun Lipo 充電器/助推器

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蜂窩服務(wù)

我最終使用Ting作為這個(gè)項(xiàng)目的移動(dòng)運(yùn)營商。這項(xiàng)服務(wù)每月只需花費(fèi)我 10 美元，而且通話和短信不受限制。如果您想使用我的推薦代碼并獲得價(jià)值 25 美元的免費(fèi) Ting 服務(wù)，這里是我的推薦鏈接：https ://zq6htr31jna.ting.com/

當(dāng)您單擊上面的鏈接購買 SIM 卡（只需 1 美元）時(shí)，尋找購物部分，然后注冊(cè)Flex 服務(wù)，享受每月 10 美元的即用即付計(jì)劃。

手術(shù)

該設(shè)備設(shè)計(jì)簡單，便于兒童使用。它有一個(gè)大的開/關(guān)開關(guān)，具有令人滿意的“點(diǎn)擊”。當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，所有 3 個(gè)內(nèi)部板都有 LED 狀態(tài)燈，因此您可以知道它們?cè)谧鍪裁础?/font>發(fā)生的第一件事是 Waveshare SIM7600 嘗試連接。SIM7600 連接后，狀態(tài) LED 將大約每秒閃爍一次。

Arduino 設(shè)置為（默認(rèn)）每 30 秒輪詢一次 SIM7600 板以獲取 GPS 位置。一旦獲得 GPS 位置，它將立即將該 GPS 位置（作為格式化的 Google 地圖鏈接）發(fā)送到代碼中硬編碼的默認(rèn)數(shù)字。之后，設(shè)備只是等待按鈕被按下。

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黃色按鈕將調(diào)用默認(rèn)號(hào)碼（在代碼中設(shè)置），藍(lán)色按鈕將在需要時(shí)發(fā)送其他 Google 地圖位置。為了保持設(shè)備簡單，它使用 3.5 毫米耳機(jī)插孔進(jìn)行通話。我兒子有一套不錯(cuò)的耳機(jī)，帶麥克風(fēng)，他用于遠(yuǎn)程學(xué)校和游戲，耳機(jī)每天都和他一起上學(xué)。

GPS 需要一個(gè)單獨(dú)的天線，這就是您在一些最終照片中看到的 TAOGLAS 貼紙。啟動(dòng)后大約需要 5 分鐘才能建立 GPS 信號(hào)。因此，我有按鈕設(shè)置一個(gè)標(biāo)志，等待 GPS 穩(wěn)定后再發(fā)送 GPS 地圖文本鏈接。

擁有如此簡單的設(shè)備的要點(diǎn)是它超級(jí)實(shí)用。它在需要時(shí)工作，大部分時(shí)間都在休息，不會(huì)在學(xué)校分散注意力。到目前為止，我們已經(jīng)在回家的公共汽車上對(duì)其進(jìn)行了多次測試，效果很好。電池為 820mah，大約是普通手機(jī)的一半，因此在開機(jī)狀態(tài)下應(yīng)該可以持續(xù)約 6 小時(shí)，并且在關(guān)機(jī)狀態(tài)下不消耗任何電量。如果需要，我通常每隔幾天充電一次，以確保它準(zhǔn)備就緒。

3d 打印案例

我為手機(jī)定制設(shè)計(jì)并打印了一個(gè) 3d 外殼。外殼上有用于將其固定在一起的 3 個(gè) M2.5 x 25 紐扣頭內(nèi)六角螺釘?shù)目住?/font>有 2 個(gè)按鈕、開關(guān)、耳機(jī)插孔插槽、Xiao USB C、USB Micro（用于充電電路），甚至還有一個(gè)額外的 USB Micro，用于與 SIM7600 直接 USB 串行通信。您還可以看到為肖 (arduino)、SIM7600 和充電電路上的 LED 留有幾個(gè)孔，以便您可以了解所有電路板的狀態(tài)。

我提供了用于 3D 打印外殼和頂部的 STL 文件。

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我試圖讓它盡可能小和緊。此外，它必須結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，才能承受 7 歲兒童可能遭受的磨損。

編碼

我一生都站在巨人的肩膀上，與 Arduinos 和 Raspberry Pi 一起工作。網(wǎng)上總是有一些例子和其他人的項(xiàng)目讓我受益匪淺。我相信，如果你能清楚地記錄你所做的事情，那么分享你能夠弄清楚的事情將使其他人受益。

在這個(gè)想法中，我分享了我為這個(gè)項(xiàng)目編寫的代碼，希望將來有人可以使用它來為自己構(gòu)建這些設(shè)備之一。也許甚至可以建造更好的東西！

無論如何，這是我盡可能多地評(píng)論的基本 Github 存儲(chǔ)庫，希望它能幫助您啟動(dòng)并運(yùn)行它：https ://github.com/contractorwolf/SIM7600Phone

您要更改的代碼中最重要的部分是在此處按下按鈕時(shí)應(yīng)調(diào)用的傳出號(hào)碼：

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還有其他幾個(gè)地方被注釋為不需要，并且可以刪除許多 Serial.print() 調(diào)試語句。注意：不要?jiǎng)h除從 Arduino 到 SIM7600 的 Serial1.print() 語句。這些是必需的通信，而不是調(diào)試，僅供參考。

感謝您閱讀我的帖子。隨時(shí)在評(píng)論中提出任何問題，我會(huì)盡我所能提供幫助。

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