हम Amperka से GPRS मॉड्यूल को हराते हैं

इससे पहले कि हम कैन बस को हरा सकते , हमें जीपीआरएस मॉड्यूल के हार्डवेयर के अगले टुकड़े को हराना था। यह एक डेवलपर के रूप में उसका जीवन है - हर समय उसे किसी को जीतना है (एक निषिद्ध मुस्कान होनी चाहिए)।

कस्टम परियोजनाओं में से एक के लिए, मुझे एसएमएस का उपयोग करके जीएसएम के माध्यम से टेलीमेट्री को नियंत्रित करने और प्राप्त करने की क्षमता जोड़ने की आवश्यकता थी। मैंने उपलब्ध विकल्पों की सूची को देखा और Amperka से GPRS शील्ड पर बस गया। क्यों नहीं? यह सभ्य दिखता है, एक प्रसिद्ध कंपनी द्वारा उत्पादित किया गया है, इसमें तकनीकी समर्थन है, कीमत प्रतियोगियों से बहुत अलग नहीं है और आम तौर पर बहुत अच्छा प्रभाव डालती है।

लेकिन वहाँ यह था। आप उस खोज और अविश्वसनीय सतत शिक्षा पाठ्यक्रम के बारे में जान सकते हैं, जो मुझे नीचे दिए गए बटन पर क्लिक करके Arduino Mega Server के साथ इस GPRS मॉड्यूल को एकीकृत करना था।

मॉड्यूल ही

जैसा कि मैंने कहा, मॉड्यूल खुद एक प्रसिद्ध कंपनी के साथ निष्पादन और संबंधों की सटीकता के साथ एक बहुत अच्छा प्रभाव डालता है। फिर से, निर्माता की वेबसाइट में उपयोग के उदाहरण और एक देशी पुस्तकालय है। चूंकि मॉड्यूल ब्रांडेड है, इसलिए इसके साथ किसी भी समस्या के मामले में पर्याप्त समर्थन की उम्मीद है।


आगे देखते हुए, मैं कहूंगा कि तकनीकी सहायता ने दो सप्ताह तक मेरे प्रश्नों का सही उत्तर दिया, मेरी लाइब्रेरी में बग ढूंढे और यहां तक ​​कि मेरे साथ संवाद करने के कारण के आधार पर एक नया संस्करण भी जारी किया। लेकिन ... मुझे अभी भी मॉड्यूल को अपने दम पर काम करना था।

परियोजना

जीएसएम कॉप परियोजना के बारे में कुछ शब्द , जिनके लिए जीपीआरएस मॉड्यूल की आवश्यकता थी। चिकन कॉप के प्रबंधन के लिए स्वचालन विकसित करना आवश्यक था। दरअसल, एक अद्भुत समय में हम रहते हैं, अब चिकन कॉप को एक वेब ब्राउज़र, वायरलेस स्मार्ट-सेंसर और जीएसएम टेलीमेट्री के माध्यम से नियंत्रित करने की आवश्यकता है। यह किसी प्रकार का एक रणनीतिक उद्देश्य है, चिकन कॉप नहीं।


लेकिन अगर यह जरूरी है, तो यह जरूरी है। हम घटकों को खरीदते हैं, जिनके बीच जीपीआरएस मॉड्यूल, और आगे बढ़ते हैं।

अकिलीस एड़ी

अब मॉड्यूल की विशेषताओं के बारे में। मूल रूप से, यह काम करता है। वह निर्माता की वेबसाइट पर प्रस्तुत उदाहरणों के साथ काम करता है और इसके आधार पर आप कुछ सरल स्केच भी बना सकते हैं। लेकिन वहाँ तीन हैं "लेकिन"

नोट। प्रोजेक्ट में दो मदरबोर्ड का उपयोग किया गया था: अरड्यूनो मेगा 2560 और अरुडिनो ड्यू, और निम्नलिखित सभी विशेष रूप से उन पर और केवल उनके लिए लागू होते हैं।

पहला "लेकिन", हार्डवेयर। मॉड्यूल Arduino ड्यू के साथ काम नहीं करता है। कोई रास्ता नहीं। यहां तक ​​कि एम्परका के तकनीकी समर्थन वाले बहु-दिवसीय पत्राचार ने भी मदद नहीं की। Arduino ड्यू के साथ काम करने के लिए न तो मैं और न ही कंपनी के विशेषज्ञ GPRS शील्ड प्राप्त करने में कामयाब रहे। और यह बहुत निराशाजनक है क्योंकि शानदार क्षमताओं के साथ एक उत्कृष्ट नियंत्रक है और जीपीआरएस शील्ड के साथ इसका उपयोग करने में सक्षम होना पसंद करेगा।

दूसरा "लेकिन" प्रणालीगत है। मॉड्यूल को काम करने के लिए SoftwareSerial लाइब्रेरी की आवश्यकता होती है। जब मैंने जीपीआरएस शील्ड और एम्परका के तकनीकी समर्थन के साथ अपनी बातचीत शुरू की, तो यह एक गैर-वैकल्पिक समाधान था। हमारी कार्यवाही के बाद, लोहे के सीरियल पर काम करने के लिए समर्थन के साथ पुस्तकालय का एक संशोधित संस्करण जारी किया गया था, लेकिन ... इसने कभी भी ड्यू या मेगा अर्जित नहीं किया। आम तौर पर समझाना मुश्किल है - अगर कोई मॉड्यूल सॉफ्टसियर पर काम करता है, तो क्या यह लोहे के सीरियल पर काम करने से रोकता है?

तीसरा "लेकिन", वैचारिक। वह सब नहीं है। मुख्य घात मॉड्यूल लाइब्रेरी के सिद्धांत में निहित है। यह बंद मोड में काम करता है, अर्थात, यह नियंत्रक के संचालन को अवरुद्ध करता है जबकि यह एसएमएस के आगमन की प्रतीक्षा करता है (जो कि समय का 99% है) और मॉड्यूल के अन्य सभी कार्यों के दौरान। इसका क्या मतलब है? इसका मतलब यह है कि निर्माता से मानक पुस्तकालय पर, आप एक परीक्षण स्केच के अलावा कुछ भी नहीं बना सकते हैं। रणनीतिक चिकन कॉप आपके लिए नहीं चमकता है, क्योंकि सुरक्षा प्रणालियों, ग्रीनहाउस प्रबंधन, जीएसएम के माध्यम से स्मार्ट होम कंट्रोल, आदि जैसे हजारों शांत अनुप्रयोग चमकते नहीं हैं।

SoftwareSerial के बारे में अधिक

मॉड्यूल Arduino ड्यू पर काम नहीं करता है, इसलिए हम Arduino Mega के बारे में बात करेंगे। स्थिति की ख़ासियत यह है कि मेगा में तीन मुक्त हार्डवेयर पोर्ट्स Serial1, Serial2 और Seria3 हैं, हम SoftwareSerial लाइब्रेरी को कनेक्ट करने और उपयोग करने के लिए मजबूर हैं। मॉड्यूल पर कूदने वालों की व्यवस्था और एम्परका के तकनीकी समर्थन की लत के साथ पूछताछ सहित कोई भी कल्पनाशील और अनिर्वचनीय तरीके से, जीपीआरएस शील्ड को Arduino Mega पर हार्डवेयर पोर्ट के साथ काम करने में विफल रहा।

ठीक है ... हम SoftwareSerial का उपयोग करते हैं, लेकिन यहां हम एक घात की प्रतीक्षा कर रहे हैं। SoftwareSerial कई Arduino Mega पिन पर काम कर सकता है, लेकिन किसी कारण से यह केवल 62 वें और 63 वें पिन पर काम करता है। उन पर ही क्यों? यह पहेली महान है। सभी दिखावे के लिए, हम इस प्रश्न का उत्तर कभी नहीं जान पाएंगे।

पसंद का आटा

और अब, हमेशा की तरह, हम समझते हैं कि मानक पुस्तकालय व्यावहारिक उपयोग के लिए अनुपयुक्त है। जीपीआरएस मॉड्यूल से प्रतिक्रिया प्राप्त करने की प्रतीक्षा में नियंत्रक को अवरुद्ध करके, पुस्तकालय अन्य सभी प्रक्रियाओं को भी अवरुद्ध करता है। नियंत्रक केवल 99% वास्तविकता से बाहर हो जाता है, एक अनुरोध या प्रतिक्रिया आने तक या समय समाप्त होने तक प्रतीक्षा करता है।

यह जीपीआरएस शील्ड के किसी भी आवेदन को समाप्त कर देता है, परीक्षण एक को छोड़कर: सॉकेट को चालू करने के लिए अनुरोध भेजा गया - यह चालू हो गया, बंद करने का अनुरोध भेजा गया - यह बंद हो गया। वेब सर्वर के किसी भी काम, सेंसर के साथ काम करने, एक्ट्यूएटर्स के नियंत्रण और अन्य चीजों के बारे में बात नहीं की जा सकती है, इसमें से कोई भी बस काम नहीं करेगा।

सवाल उठता है - या तो हम निर्माता की लाइब्रेरी को छोड़ देते हैं और अपना जीपीआरएस शील्ड कंट्रोल कोड (कहने में आसान) लिखते हैं, या हम स्वयं मॉड्यूल को छोड़ देते हैं और वैकल्पिक समाधान की तलाश करते हैं। लेकिन मॉड्यूल पहले से ही है, इसलिए पुस्तकालय को त्यागने और अपने मॉड्यूल नियंत्रण कोड लिखने का निर्णय लिया गया था।

एवरेस्ट की विजय

मैं कोड बनाने की पूरी प्रक्रिया को छोड़ देता हूं जो एम्परका से मानक पुस्तकालय की जगह लेता है, मैं केवल यह ध्यान देता हूं कि यह बहुत, बहुत कठिन और आवश्यक शोध कार्य, परिष्कृत एल्गोरिथ्म का संकलन और परिणामस्वरूप समाधान का परीक्षण करने के लिए पर्याप्त प्रयास है।

आपके लिए सब कुछ सरल होगा - थोड़ा सा जादू और जीपीआरएस शील्ड का समर्थन करने के लिए एएमएस मॉड्यूल का तैयार कार्य कोड तैयार है।



मॉड्यूल को अरुडिनो मेगा के लिए एएमएस संस्करण 0.16 पर विकसित और परीक्षण किया गया था। परीक्षण ने इस मॉड्यूल के नियंत्रण में GPRS शील्ड के बिल्कुल स्थिर और विश्वसनीय संचालन को दिखाया।

AMS GPRS शील्ड सपोर्ट मॉड्यूल से कनेक्ट करें

जीपीआरएस शील्ड मॉड्यूल को अरुडिनो मेगा सर्वर से जोड़ने के लिए, आपको कुछ सरल चरणों को करने की आवश्यकता है। सबसे पहले, AMS मुख्य फ़ाइल में निम्न पंक्तियाँ जोड़ें

 #define GPRS_FEATURE 

और

 byte modulGprs = MODUL_NOT_COMPILLED; 

उपयुक्त वर्गों में। वहां आपको परीक्षण चर जोड़ने की जरूरत है कि आपकी वास्तविक परियोजना में नियंत्रित पैरामीटर (तापमान, संपर्क स्थिति, आदि) के लिए जिम्मेदार होगा।

 float lpTempTemp; byte lpContCont1; byte lpLeakLeak1; byte smokeSmoke; byte relayRelay; byte servoState; 

समर्थित सुविधाओं की व्याख्या

मॉड्यूल में प्रश्नों और आदेशों का एक मूल सेट होता है, लेकिन आप इन आदेशों को किसी अन्य के साथ बदल सकते हैं और / या आज्ञाओं और प्रश्नों के मूल सेट का विस्तार कर सकते हैं।

अनुरोध

अनुरोध एसएमएस के माध्यम से भेजे जाते हैं, सिस्टम अनुरोधित पैरामीटर के बारे में जानकारी युक्त प्रतिक्रियाएं (एसएमएस के माध्यम से) भेजता है। बहुत सरल: हम फोन से "टेम्प 1" अनुरोध भेजते हैं, जवाब में सिस्टम वर्तमान तापमान मान temp1=20.50 भेजता है।

temp1 - तापमान अनुरोध
cont1 - संपर्क स्थिति का अनुरोध करें
लीक 1 - लीक सेंसर की स्थिति का अनुरोध करें
स्मोक 1 - क्वेरी स्मोक डिटेक्टर स्टेटस
relay1 - रिले (कुंजी) स्थिति के लिए अनुरोध
सर्वो 1 - सर्वो फीडर की स्थिति का अनुरोध करें
अवधि - स्वचालित टेलीमेटरी पैकेज की अवधि के लिए अनुरोध
सभी - सभी सिस्टम मापदंडों का अनुरोध करें

"सभी" अनुरोध के जवाब में, सिस्टम सभी मापदंडों की एक सूची भेजता है। अपंजीकृत कमांड भेजने के मामले में, सिस्टम एक "त्रुटि" प्रतिक्रिया भेजेगा। यदि मॉनिटर किए गए पैरामीटर सामान्य सीमा से बाहर हैं, तो सिस्टम खुद ऑपरेटर के स्मार्टफोन पर अलार्म संदेश भेज सकता है।

सिस्टम को केवल एक पंजीकृत ऑपरेटर प्रबंधित करने के लिए, सिस्टम में अनधिकृत पहुंच के खिलाफ सुरक्षा है - यह केवल एक विशिष्ट फोन नंबर (एस) से आदेशों का जवाब देता है।

आदेशों

कमांड के माध्यम से एसएमएस भेजे जाते हैं, कमांड को स्वीकार कर लिया जाता है, सिस्टम अपना राज्य बदलता है और अपने एक्ट्यूएटर्स या सेटिंग्स के नए राज्य के बारे में जानकारी के साथ प्रतिक्रिया भेजता है।

relay1 = - रिले नियंत्रण कमांड (कुंजी)
servo1 = - फीडर कंट्रोल कमांड
अवधि = - टेलीमेट्री ऑटो भेजने की अवधि को बदलने के लिए आदेश

एक उदाहरण है। कमांड relay1=1 , प्रतिक्रिया relay1=ON । कमांड relay1=0 , प्रतिक्रिया relay1=OFF ।

कोड स्पष्टीकरण

जीपीआरएस मॉड्यूल आरंभीकरण। AMS मॉड्यूल की मानक आरंभीकरण, SoftwareSerial का शुभारंभ, और GSM AT आदेशों का एक छोटा सा जादू। इस ब्लॉक का उद्देश्य जीपीआरएस मॉड्यूल को जीवंत करना और निर्वाण से वापस करना है यदि इस क्षण तक यह हमारे नियंत्रण से परे किसी कारण से इसे छोड़ देता है।

 void gprsInit() { initStart("GPRS", true); GPRS.begin(9600); gprsOnOff(); gprsStart(); sendGprs("AT+CFUN=1", "OK"); sendGprs("AT+CNMI=2,1", "OK"); sendGprs("AT+CMGF=1", "OK"); sendGprs("AT+CLIP=1", "OK"); modulGprs = MODUL_ENABLE; initDone(true); } 

मॉड्यूल का मुख्य कार्य। हर 20 सेकंड में, Arduino मेगा सर्वर आने वाले एसएमएस के लिए जाँच करता है और, किसी भी अनुरोध या आदेश के मामले में, उन्हें निष्पादित करता है। नतीजतन, कमांड के निष्पादन में औसत देरी 10 सेकंड है (दूरसंचार ऑपरेटर द्वारा एसएमएस संदेश भेजने में देरी को छोड़कर)। इस अंतराल को कॉन्फ़िगर किया जा सकता है, 20 सेकंड को एसएमएस कमांड और सिस्टम बूट के लिए प्रतिक्रिया की गति के बीच एक समझौता के रूप में चुना जाता है।

इन 20 सेकंड में, AMS जो चाहे कर सकता है, और समय की इस अवधि में आने वाला SMS खो नहीं जाता है। मानक पुस्तकालय का उपयोग करते समय, सिस्टम कुछ नहीं कर सकता है लेकिन एसएमएस आने का इंतजार करें, अन्यथा यह उन्हें खो देता है (और नियंत्रक इस समय कुछ भी नहीं कर सकता है)।

1 घंटे, 6 घंटे, 12 घंटे या 24 घंटे के निर्दिष्ट अंतराल के साथ एक टेलीमेट्री भेजने का कोड भी है। एसएमएस के जरिए उपयुक्त कमांड भेजकर इस अंतराल को बदला जा सकता है।

 void gprsWorks() { if (cycle20s) { readSms(); } switch (gprsPeriod) { case 1: if (cycle1h) {sendPeriod();} break; case 6: if (cycle6h) {sendPeriod();} break; case 12: if (cycle12h) {sendPeriod();} break; default: if (cycle24h) {sendPeriod();} break; } } 

जीपीआरएस मॉड्यूल और कंट्रोलर का इंटरैक्शन विशेष एटी कमांड्स का उपयोग करके किया जाता है और निम्नलिखित फ़ंक्शन जीपीआरएस मॉड्यूल कमांड्स को कोड में बनाते हैं जो इसके लिए समझ में आते हैं।

एसएमएस भेजने का कार्य। फ़ंक्शन के मापदंडों में, गंतव्य टेलीफोन नंबर और कमांड या अनुरोध पाठ रूप में प्रेषित किए जाते हैं।

 bool sendSms(char *number, String data) { String numstr = "AT+CMGS=\"" + String(number) + "\""; String messtr = data + String((char)26); if (sendGprs(numstr, ">")) { if (sendGprs(messtr, MARKER_NO_CHECK)) { return true; } } return false; } 

एसएमएस पढ़ने का कार्य। स्वीकृत मानों को चर संदेश, फोन और डेटाटाइम में रखा जाता है, जिसमें क्रमशः प्राप्त कमांड, फोन नंबर और भेजने का समय होता है।

 void readSms() { byte result = sendGprs("AT+CMGR=1,1", "+CMGR:"); if (result == CHECK_MARKER) { parseSms(message, phone, datetime); Serial.print(F("Number: ")); Serial.println(phone); Serial.print(F("Datetime: ")); Serial.println(datetime); Serial.print(F("Message: ")); Serial.println(message); deleteSms(); if (String(phone) == String(MASTER)) { Serial.println(F("Message from MASTER!")); gprsAnswer(); } } else if (result == CHECK_OK) { Serial.println(F("No SMS")); } else { Serial.println(F("Error read SMS")); } } 

एसएमएस अनुरोधों और आदेशों की प्रतिक्रिया बनाने का कार्य। यह फ़ंक्शन प्रत्येक प्रोजेक्ट के लिए विशिष्ट है और आप इसे अपने सिस्टम के तर्क के अनुसार अपनी परियोजनाओं में बदल सकते हैं।

 void gprsAnswer() { String s = ""; String mess = String(message); String data = ""; if (mess == DATA_TEMP1) {s += mkTemp1();} else if (mess == DATA_CONT1) {s += mkCont1();} else if (mess == DATA_LEAK1) {s += mkLeak1();} else if (mess == DATA_SMOKE1) {s += mkSmoke1();} else if (mess == DATA_RELAY1) {s += mkRelay1();} else if (mess == DATA_SERVO1) {s += mkServo1();} else if (mess == DATA_PERIOD) {s += mkPeriod();} else if (mess == DATA_ALL) {s += mkAll();} else if (mess.indexOf(F("=")) >= 0) { byte p = mess.indexOf(F("=")); if (mess.indexOf(CMD_RELAY1) >= 0) {data = mess.substring(p + 1); gprsSetRelay(data.toInt()); s += DATA_RELAY1; s += '='; s += stringSens(relayRelay);} else if (mess.indexOf(CMD_SERVO1) >= 0) {data = mess.substring(p + 1); gprsSetServo(data.toInt()); s += DATA_SERVO1; s += '='; s += stringSens(servoState);} else if (mess.indexOf(CMD_PERIOD) >= 0) {data = mess.substring(p + 1); gprsPeriod = data.toInt(); s += DATA_PERIOD; s += '='; s += String(gprsPeriod);} } else { Serial.println(F("Not command!")); } //Serial.print(F("mess: ")); Serial.println(mess); //Serial.print(F("answ: ")); Serial.println(s); if (s == "") {s = "Error";} Serial.println(F("Send answer... ")); if (sendSms(MASTER, s)) { Serial.println(F("success")); } else { Serial.println(F("error")); } } 

उत्तर बनाने के कार्य। ये फ़ंक्शंस हैं जो उन प्रतिक्रियाओं को बनाते हैं जो सिस्टम अनुरोध के जवाब में या अपने विवेक पर उपयोगकर्ता के स्मार्टफोन पर एसएमएस के माध्यम से भेजता है, जो कार्यक्रम निर्धारित किया गया है।

 String stringSens(byte v) String stringLeak(byte v) String stringSmoke(byte v) String mkTemp1() String mkCont1() String mkLeak1() String mkSmoke1() String mkRelay1() String mkServo1() String mkPeriod() String mkAll() 

और कमांड निष्पादन के कार्य। ये ऐसे कार्य हैं जो एसएमएस कमांड द्वारा किए जाते हैं और सिस्टम की स्थिति को बदलते हैं, अर्थात, इसकी सेटिंग्स बदलते हैं या एक्टर्स को सक्षम या अक्षम करते हैं।

 void gprsSetRelay(byte v) void gprsSetServo(byte v) 

बचे हुए कार्य विशुद्ध रूप से तकनीकी हैं, जो GPRS शील्ड और माइक्रोकंट्रोलर के बीच पारस्परिक क्रिया का काम करते हैं।

SoftwareSerial के बारे में थोड़ा और

उपरोक्त सभी जीपीआरएस शील्ड के लिए पारदर्शी मोड में काम करने और माइक्रोकंट्रोलर पर चलने वाली अन्य प्रक्रियाओं को रोकने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। SoftwareSerial लाइब्रेरी के कोड को संशोधित करना भी आवश्यक है। तथ्य यह है कि इसके मानक 64 बाइट बफर अधिकांश एटी जीएसएम आदेशों को पचाने और मॉड्यूल और नियंत्रक के बीच गतिशील बातचीत को बनाए रखने के लिए पर्याप्त नहीं है।

आपको इस बफ़र को कम से कम 128 बाइट्स तक बढ़ाने की आवश्यकता है, और उसके बाद ही जादू चलेगा और जीपीआरएस शील्ड सामान्य रूप से पारदर्शी मोड में काम करना शुरू कर देगा। यह SoftwareSerial.h फ़ाइल में किया SoftwareSerial.h है। पंक्ति

 #define _SS_MAX_RX_BUFF 64 // RX buffer size 

को बदलने की जरूरत है

 #define _SS_MAX_RX_BUFF 128 // RX buffer size 

निष्कर्ष

आप स्मार्टफोन स्क्रीन पर ऑपरेटर कमांड और सिस्टम प्रतिक्रियाओं का आदान-प्रदान देखते हैं। और जबकि सिस्टम छद्म-मल्टीटास्किंग मोड में दर्जनों प्रक्रियाएं करता है। और जीपीआरएस शील्ड ने पहले की तरह 99% के बजाय प्रोसेसर समय के 1% से कम समय पर कब्जा करना शुरू कर दिया, बाकी समय वेब सर्वर और चिकन कॉप के प्रबंधन के लिए अन्य कार्यों को मुक्त कर दिया।


यह सब है, हमने AMS में जीपीआरएस शील्ड को एकीकृत किया, सभी बाधाओं को पार किया, एक पारदर्शी मोड में काम किया, एक वेब सर्वर, वायरलेस सेंसर और एक्चुएटर के संचालन जैसी अन्य प्रक्रियाओं को अवरुद्ध किए बिना, और यह जीएसएम एसएमएस नियंत्रण के साथ बड़ी संख्या में सिस्टम के निर्माण के लिए आकर्षक संभावनाएं खोलता है। और एम्स पर आधारित नियंत्रण - ग्रीनहाउस, सुरक्षा और हीटिंग सिस्टम, एक स्मार्ट घर के लिए विभिन्न विकल्प, आदि, लगभग विज्ञापन infinitum।