使用STM32F103C8和SIM800C GSM模块发送/接收短信

科技观察员 2022-09-07 19098

描述

　　GSM 模块经常用于物联网项目，因为它能够远程发送和接收数据。GSM 模块没有像 Wi-Fi 模块那样的依赖项。虽然其他无线模块如Wi-Fi或Zigbee具有短距离和成本等缺点，但 GSM 模块具有可靠性、长距离，因为有效计划只需要一张 SIM 卡。尽管 GSM 模块无法发送传感器生成的大量数据，但它非常适合需要发送少量合理数据的应用。

　　在本教程中，此类GSM 模块将与 STM32F103C8 ARM 微控制器连接，以从程序中配置的蜂窝移动号码发送和接收文本消息（SMS）。为了显示接收和发送的消息，一个16x2 LCD将与两个按钮一起使用，这两个按钮将在按下相关按钮后启动文本消息的发送和接收。

　　所需组件

　　STM32F103C8 Cortex-M3微控制器

　　GSM模块（本教程使用SIM800C）

　　16x2 液晶显示器

　　按钮（2）

　　10k 电位器

　　面包板

　　连接电线

　　什么是 SIM800C GSM 模块？

微控制器

　　SIM800C 是一种广泛使用的 GSM 模块，带有串行接口调制解调器，可在 3.4V-4.4V 电压等级之间运行。SIM800C 是一款四频 GSM/GPRS 模块，用于需要远程数据传输的嵌入式应用。SIM800C 工作在 850/900/1800/1900MHz。它还可以低功耗接收和发送语音电话，短信。模块通过 AT 指令控制。它支持一个 SIM 卡接口，并具有 UART（TX 和 RX）引脚以及一个 RS232 串行协议，可用于与嵌入式应用中的不同微控制器接口。

　　为 SIM800C GSM 模块供电

　　SIM800C GSM 模块使用一个 12V 的 DC 电源适配器供电。

　　将 SIM 卡插入 SIM800C GSM 模块

　　SIM800C GSM 模块的背面插入了一张 SIM 卡。注意SIM800C不支持4G，所以不要插入4G SIM卡。

微控制器

　　GSM SIM800C与STM32F103C8接口

　　为了将SIM800C 与 STM32F103C8 微控制器连接，将使用 UART 串行端口，它是 STM32F103C8 的硬件串行接口。下图表示 STM32F103C8 中的 UART 引脚，分别是 A9 和 A10。

微控制器

　　STM32F103C8 具有三个 UART 接口，用于连接三个外部串行外设。

　　AT 命令

　　AT 命令将用于访问 GSM 模块的功能，例如发送和接收语音呼叫、短信。下面给出了一些 AT 命令，它们在本教程中很重要，并且会经常使用。

微控制器

　　电路原理图

　　GSM 与 STM32的连接如下图所示。

微控制器

　　STM32F103C8和GSM SIM800C之间的电路连接

微控制器

　　STM32F103C8 和 16x2 LCD 之间的电路连接

微控制器

　　两个带有 10k 下拉电阻的按钮连接到 STM32 微控制器的引脚 PA0 和 PA1。完整的设置如下所示：

微控制器

为 GSM 接口编程 STM32F103C8 微控制器

STM32F103C8 微控制器可以使用 ARDUINO IDE 进行编程。在本教程中，无需 FTDI 或 ST-LINK 编程器即可对 STM32 进行编程。要将代码上传到 STM32F103C8，只需将 microUSB 端口插入 STM32，然后使用 USB 电缆将 USB 端口插入 PC，然后开始在ARDUINO IDE中编写代码。如有任何疑问，请按照我们之前关于如何在不使用任何外部 FTDI 或 ST-LINK 编程器的情况下对 STM32 进行编程的教程进行操作。

完整的代码和工作视频可以在本教程的末尾找到。

首先包括本教程中使用的外围设备的必要库。还要定义 LCD 的引脚配置。

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

接下来，选择函数lcd.begin(16,2) 初始化 LCD；其中(16,2)告诉 LCD 类型，例如 16x2 块 LCD 显示器。只需打印一条消息以调试 LCD 是否提供输出并正确连接。

lcd.开始（16,2）；           
lcd.print("STM32 带 GSM");   
lcd.setCursor(0,1); 
lcd.print("SIM800C");

将 Push button 数据方向定义为 Input Mode 并定义使用的引脚号。

pinMode（PA0，输入）；       
pinMode（PA1，输入）；

选择用于串行通信的波特率。

Serial1.开始（9600）；

代码中有两个函数，一个是发送消息，另一个是接收消息。下面给出详细解释。

发信息

此功能用于向某个号码发送短信。AT命令被发送到GSM模块，指示消息文本模式以及需要发送消息的号码。

以下语句通过发送 AT 命令（AT+CMGF=1）将 GSM 模块设置为文本模式。

Serial1.println("AT+CMGF=1"); //将GSM模块设置为文本模式

之后，指示发送带有手机号码的 SMS 的 AT 指令（AT+CMGS）通过 serial1 端口发送到 GSM 模块。

Serial1.println("AT+CMGS=\"+91XXXXXXXXXX\"\r"); // 将 x 替换为手机号码

消息每隔一秒使用 AT 命令发送，然后需要发送 CLRL+Z，因此 CTRL+Z 的 ASCII 码通过 Serial1 端口发送到 GSM 模块。

延迟（1000）；
Serial1.println("来自 GSM 模块的 Hi 电路文摘"); // 要发送的短信
Serial1.println((char)26);// CTRL+Z 的 ASCII 码

然后在 16X2 LCD 显示屏上显示“SMS sent”。

lcd.print("短信发送");

接收消息

在此功能中，信息被接收并打印在 LCD 显示屏上。

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

因此，要接收实时消息，使用上述 AT 命令。

收到 SMS 后，它包含一个在 serial1 端口可用的字符串，其中还包含其他数据，例如时间、日期等。因此，在出现第六个双引号 (“) 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显示在16x2 LCD 显示屏上。

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')   
              中断；
     否则
             lcd.write(receive); 
     } 
} 
}

　　使用 STM32 发送和接收短信的演示

　　1. 要发送短信，只需按左按钮。短信将发送到代码中输入的手机号码。

微控制器

　　2. 要接收短信，只需按右按钮，短信就会被接收并显示在液晶显示屏上。

微控制器

　　这就是将GSM 模块与 STM32F103C8 ARM微控制器连接起来的全部内容。
#include //LCD 显示库

const int rs = PB11, en = PB10, d4 = PB0, d5 = PB1, d6 = PC13, d7 = PC14; //LCD和STM32之间连接的引脚

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

int接收= 0；

无效设置（）

{

lcd.begin(16,2); //LCD 设置为 16x2 模式

pinMode(PA0,INPUT); //按钮作为输入引脚

pinMode(PA1,INPUT);

lcd.print("STM32 带 GSM"); //显示欢迎信息

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("SIM800C");

Serial1.开始（9600）；// 设置GSM模块的波特率

延迟（1000）；

lcd.clear();

}

无效循环（）

{

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("S 发送短信");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("R 接收短信");

延迟（100）；

int a = digitalRead(PA0); //读取按钮的状态

int b = digitalRead(PA1);

if (a == 1) // 取决于按下哪个按钮，调用相应的函数

{

SendMessage();

}

else if( b == 1)

{

RecieveMessage();

}

}

void SendMessage() //发送消息的函数

{

lcd.clear();

lcd.print("发送短信");

延迟（1000）；

Serial1.println("AT+CMGF=1"); //将GSM模块设置为文本模式

延迟（1000）；

Serial1.println("AT+CMGS=\"+91XXXXXXXXXX\"\r"); // 将 x 替换为手机号码

延迟（1000）；

Serial1.println("来自 GSM 模块的 Hi 电路文摘"); // 您要发送的 SMS 文本

延迟（100）；

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

延迟（1000）；

lcd.clear();

lcd.print("短信发送");

延迟（1000）；

}

void RecieveMessage() //接收消息的函数

{

lcd.clear();

lcd.print("接收短信");

Serial1.println("AT+CNMI=2,2,0,0,0"); // AT 命令接收实时短信

延迟（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')

中断；

别的

lcd.write（接收）；

}

}

}

}

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