آموزش آردوینو سیم کارت GSM - GPRS پروژه های آردوینو

پخش فرمان صوتی ضبط شده از راه دور به کمک پیامک ماژول سیم کارت SIM800L

music-player-with-sms-sim800l-module-and-arduino-dfplayer-digispark
نوشته شده توسط معین صابری

ماژول های پخش صوت از ابزارهای بسیار مهم و کاربردی در پروژه ها و صنایع مختلف به شمار می روند. به کمک این ابزار شما می توانید صدای مد نظر خود  را تولید و پخش کنید. از این ماژول ها در منوهای صوتی، سیستم های خوش آمد گویی، سخنگوی آسانسورها و… به وفور استفاده می گردد. یکی از این ماژول ها، ماژول DF PLAYER بوده که قادر به کنترل از طریق پروتکل UART و پخش فایل های صوتی ذخیره شده در کارت SD است. شما با اتصال بلندگو می توانید فایل های صوتی را پخش کنید. پیشتر در آموزشی که در این لینک قابل مشاهده است، به کمک این ماژول سیستم نوبت دهی بانکی طراحی کرده ایم.  در این آموزش قصد داریم به کمک این ماژول و ماژول سیم کارت SIM800L، به ماژول پخش صدا از طریق پیامک فرمان ارسال کرده و صدای مد نظر خود را با ذکر عدد در متن پیامک، پخش نماییم. در ادامه، با مرجع تخصصی آردوینو به زبان فارسی ، دیجی اسپارک همراه باشید.

 


ماژول SIM800L


 ماژول مخابراتی SIM800L، یک ماژول سیم کارتی جهت برقراری تماس تلفنی، ارسال و دریافت پیامک و اتصال به اینترنت است. این ماژول جزو ارزانترین و البته پرکابردترین ماژول مخابراتی به شمار می رود. این ماژول خیلی سریع و ساده راه اندازی شده و پیچیدگی خاصی در راه اندازی ندارد. مهم ترین نکته در راه اندازی این ماژول، بحث تامین تغذیه آن است. در زیر به طور خلاصه به ویژگی های این ماژول می پردازیم.

  • ولتاژ کاری بین ۳٫۴ الی ۴٫۴
  • قابلیت کار در فرکانس های ۸۵۰/۹۰۰/۱۸۰۰/۱۹۰۰
  • قابلیت برقراری تماس صوتی دو طرفه
  • قابلیت ارسال و دریافت پیامک
  • قابلیت اتصال به اینترنت و ارسال و دریافت داده
  • پشتیبانی از پروتکل های FTP،HTTP،SMTP و….

ماژول Sim800L برای ساخت دوربین سیم کارتی

 

 در این پروژه ما از این ماژول جهت دریافت پیامک کاربر به منظور پخش پیام ضبط شده استفاده می کنیم. از آنجاییکه ولتاژ کاری این ماژول بین ۳٫۴ الی ۴٫۲ قرار می گیرد، لذا از طریق باتری لیتیمی به صورت مستقیم و بدون واسط می توانیم این ماژول را تغذیه نماییم. در این پروژه ما از یک آداپتور ۱۲ ولت ۵ آمپر که به یک ماژول کاهنده متصل شده، استفاده می کنیم. برای راه اندازی و کار با این ماژول کاربردی سلسله آموزشی طی ۱۱ مرحله منتشر شده که با کلیک بر روی این لینک می توانید این آموزش ها را دنبال و مطالعه کنید.

 


ماژول کاهنده ولتاژ LM2596


 ماژول کاهنده ولتاژ LM2596، یکی از کاربردی ترین ماژول ها در جهت تغذیه مورد نیاز قطعات و ماژول های مختلف است. به کمک این ماژول می توانید ولتاژ مورد نظر خود را در خروجی تنظیم کنید. خروجی توان این ماژول ۳ آمپر بوده و کاملا مناسب تغذیه ماژول SIM800L است. با توجه به اینکه ماژول SIM800L دارای بازه تغذیه ۳٫۴ الی ۴٫۴ بوده و در لحظه اول راه اندازی نیاز به جریان دو آمپر دارد، ماژول کاهنده ولتاژ LM2596 برای تغذیه ماژول SIM800L، بسیار کاربردی خواهد بود. از طرفی دیگر به دلیل وجود برخی تداخلات بین ماژول DF PLAYER و برد آردوینو، تغذیه ماژول پخش صدا نیز از طریق ماژول کاهنده نیز که به یک آداپتور متصل شده، تامین می شود.

Activation of relays via DTMF call with voice report

 

 در این پروژه به کمک این ماژول ولتاژ ۱۲ ولت باتری آداپتور را به ۴٫۲ ولت که مناسب ماژول SIM800L است کاهش می دهیم. دقت داشته باشید که ابتدا ولتاژ خروجی ماژول را به کمک مولتی ترن آن کاهش داده و سپس به ماژول SIM800L متصل نمایید.

 


برد آردوینو UNO


 در این پروژه قصد داریم تا به طراحی یک سیستم پخش پیام صوتی از راه دور و از طریق پیامک بپردازیم. به همین جهت، برای واحد پردازشی آن نیاز به یک برد و یا میکروکنترلر داریم. برد آردوینو UNO، یک برد فوق العاده کاربردی در نمونه سازی اولیه و حتی محصول نهایی است. به کمک این برد به سادگی می توانید سنسورها، نمایشگرها و ماژول های مختلفی را به آن متصل کنید. این برد راه اندازی و کار با میکروکنترلر را بسیار ساده می کند. کافیست به کمک یک کابل آن را به رایانه متصل کنید. سپس به سادگی و بدون نیاز به هیچ پروگرامر جانبی، می توانید برنامه را بر روی آن منتقل کنید.

 

 بر روی برد آردوینو UNO تمام ملزومات لازم جهت راه اندازی برد تعبیه شده است. از جمله این ملزومات می توان به کریستال و خازن های کاهش نوسان ولتاژ اشاره نمود. همچنین بر روی این برد یک رگولاتور ۳٫۳ ولت جهت تغذیه ماژول های مختلف قرار گرفته است. به طور کلی استفاده از برد آردوینو در پروژه ها، سبب تسریع و تسهیل روند توسعه خواهد شد. در این پروژه برد آردوینو مسئولیت تعامل با ماژول های مخابراتی و پخش صدا را دارد. برد آردوینو با  برنامه ای که برای آن نوشته ایم، ابتدا دریافت پیامک را کنترل می کند. سپس با بررسی داده های دریافتی از ماژول SIM800L، زمانیکه متن پیام صحیح بود، به ماژول DF PLAYER فرمان جهت پخش آهنگ مورد نظر را صادر می کند.

 


ماژول MP3 PLAYER


 ماژول MP3 PLAYER از نوع DF، یکی از پرکاربردترین ماژول های پخش صدا به شمار می رود. ابعداد کوچک، قیمت مناسب و سهولت در راه اندازی، این ماژول را به انتخابی ماسب در پروژه های مختلف که نیاز به پخش صدا است، بدل می نماید. این ماژول می تواند فایل های MP3 ذخیره شده در کارت SD را به سادگی خوانده و از طریق بلندگو، پخش نماید.

turn system with audio playback and show turn with Arduino

 

 از دیگر قابلیت های این ماژول با توان پخش سه وات، می توان به رابط سریال آن اشاره نمود. ماژول DF PLAYER با پشتیبانی از پروتکل UART، به سادگی با میکروکنترلرها ارتباط برقرار کرده و فرامین مربوط به پخش صدا را دریافت می نماید. برای این ماژول، شرکت سازنده آن کتابخانه ای توسعه داده که به سادگی می توان از آن در پروژه ها، استفاده نمود. برای راه اندازی و کار با این ماژول، کافیست فایل های صوتی را در یک کارت SD و در صورت تمایل در فولدرهای مختلف، ذخیره کرده و با ارسال فرمان به ماژول، فایل های هر فولدر را پخش نمایید. در نهایت، این ماژول بازه تغذیه بین ۳٫۲الی ۵ ولت داشته که ۴٫۲ ایده ال است. همچنین، بهتر است تغذیه این ماژول از آردویینو تامین نشده و از منبع تغذیه مستقل و قدرتمند تر تغذیه این ماژول تامین گردد. در این پروژه آهنگ های مد نظر روی کارت SD قرار گرفته و از طریق این ماژول پخش خواهند شد.

 


کتابخانه های مورد نیاز و نحوه نصب


در این پروژه از ماژول DF PLAYER جهت آهنگ ها و فایل های صوتی استفاده می کنیم. جهت راه اندازی و کار با ماژول DF PLAYER کتابخانه توسعه یافته است. به همین منظور، جهت نصب کتابخانه، ابتدا در نرم افزار آردویینو، مطابق تصویر زیر و با توجه به فلش های قرمز رنگ، بر روی منوی Tools و سپس Manage Libraries کلیک کنید.

 

 در قدم بعدی، در منوی ظاهر شده، در کادر جستجو، عبارت DFPlayer_Mini را جستجو کرده و در میان کتابخانه های ظاهر شده، کتابخانه مشخص شده با کادر قرمز رنگ در تصویر زیر را نصب نمایید.

نصب کتابخانه آردوینو در پروژه پیامک - دیجی اسپارک

 


شماتیک و اتصالات


پس از معرفی و بررسی قطعات به کار رفته در پروژه، نوبت به شماتیک و اتصالات می رسد. ابتدا به تصویر زیر که شمای کلی از اتصالات را نمایش می دهد، دقت کنید.

شماتیک و اتصالات پروژه سیم کارتی - دیجی اسپارک

 

مطابق تصویر فوق، اتصالات قسمت های مختلف را ادامه می دهیم. پیش از هر چیز توجه داشته باشید که یک کابل از پایه خروجی منفی ماژول کاهنده به یکی از پایه های GND آردوینو متصل گردد. همچنین تغذیه آردوینو از طریق کابل USB فراهم می گردد.

 


سیم کشی و اتصالات آردوینو و ماژول DF PLAYER


  • اتصال پایه VCC ماژول به ولتاژ ۴٫۲ خروجی ماژول کاهنده
  • اتصال پایه GND ماژول به پایه خروجی کاهنده و اتصال این پایه به GND آردوینو
  • اتصال پایه TX ماژول به صورت سری با یک مقاومت یک کیلو اهمی به پایه ۱۰ آردوینو
  • اتصال پایه RX ماژول به صورت سری با یک مقاومت یک کیلو اهمی به پایه ۱۱ آردوینو

توجه۱: تغذیه ماژول DF از یک متبع تغذیه جداگانه تامین شده و باید ولتاژ ۴٫۲ بر روی این ماژول قرار گیرد. توجه داشته باشید که برای این منظور از یک مبدل کاهنده ولتاژ استفاده شده است.

توجه۲: پیش از اتصال خروجی کاهنده، حتما ولتاژ خروجی را ابتدا تنظیم کرده و سپس اتصال را برقرار نمایید.

توجه: ورودی ماژول کاهنده به یک آداپتور ۱۲ ولت ۵ آمپر متصل شده است. ماژول کاهنده تغذیه ماژول SIM800L را هم تامین می کند.

۳- در این پروژه ما از یک بلندگو ۸ اهم ۳ وات استفاده کرده ایم. شما می توانید از بلندگو ۸ اهم نیم وات نیز استفاده کنید.

 


اتصالات ماژول SIM800L


  • اتصال پایه VCC ماژول SIM800L به خروجی مثبت ماژول کاهنده ولتاژ با ولتاژ ۴٫۲ ولت
  • اتصال پایه GND ماژول SIM800L به خروجی منفی ماژول کاهنده ولتاژ
  • اتصال پایه TX ماژول SIM800L به پایه RX(0) برد آردوینو
  • اتصال پایه (۱)TX آردوینو با دو مقاومت به صورت تقسیم مقاومتی به RX آردوینو

 


کدهای پروژه


در این قسمت کدهای پروژه را مشاهده می کنید. این کدها برای برد آردوینو UNO توسعه یافته اند. کدها را کپی و بر روی برد آردوینو آپلود نمایید.

 

جهت دسترسی به این بخش، اشتراک اسپارکر پلاس تهیه کنید.

 

 


اجرای پروژه


پس از آپلود کدهای روی برد، نوبت به اجرای پروژه می رسد. پیش از اجرای پروژه، توجه داشته باشید که در کارت SD، یک فولدر به نام ۱۷ ایجیاد کنید. سپس در این فولدر، فایل های صوتی را که قصد پخش دارید، با فرمت MP3 و به شکل زیر قرار دهید.

۰۰۱٫mp3

۰۰۲٫mp3

مطابق الگو فوق فایل های صوتی را نام گذاری نمایید. پس از قرار دادن و اتصال ماژول به شبکه، نحوه اجرای برنامه را به صورت زیر می توانید در سریال مانیتور مشاهده کنید.

اجرای پروژه ماژول سیم کارتی پخش صدا - سریال مانیتور آردوینو

 

 پس از این مرحله، فرض کنید که می خواهیم فرمان پخش آهنگ شماره ۱ را از طریق پیامک صادر کنیم. برای این مورد، می بایست عدد به فرمت #عدد! ارسال شود. در این جا ما قصد داریم تا آهنگ شماره را پخش کنیم. برای این مورد پیامک را به شکل تصویر زیر ارسال کرده و پس از چند لحظه، آهنگ پخش خواهد شد.

ارسال SMS با ماژول سیم کارتی - دیجی اسپارک

 


تحلیل کدهای پروژه


پس از اجرای پروژه، نوبت به تحلیل و بررسی کدهای پروژه می رسد. توجه داشته باشید که درون کدهای پروژه به صورت خط به خط کامنت درج شده که با مطالعه آن می توانید روال کلی کار را دریابید. در اینجا اما ما به صورت خلاصه بررسی کدها می پردازیم. در ابتدا به کمک تابع check_connect وظیفه کنترل اتصال ماژول SIM800L را بر عهده دارد. پس از این مرحله، تابع init_df ماژول DF PLAYER را راه اندازی می نماید. در نهایت تابع check_sms هرگاه که پیامکی دریافت نماید، آن را  خوانده و در صورتیکه مربوط به پخش پیام باشد، به ماژول DF فرمان پخش صدا را ارسال خواهد نمود.

پروژه پخش صدا با ماژول سیم کارتی و MP3 - دیجی اسپارک

 


لوازم مورد نیاز


  1. مقاومت یک کیلو اهمی
  2. ماژول MP3 PLAYER از نوع DF MINI 
  3. برد آردوینو UNO
  4. ماژول SIM00L
  5. ماژول کاهنده ولتاژ با ورودی ۴ الی ۶۰ LM2596HVS
  6. آداپتور ۱۲ ولت ۵ آمپر
  7. فیش مادگی آداپتور

 


جمع بندی


در این آموزش به طراحی و پیاده سازی یک سیستم پخش صوت از راه دور پرداختیم. در این سیستم شما پیام هایی را در کارت SD ذخیره می کنید. سپس از راه دور و به کمک پیامک، می توانید فایل های صورتی را پخش نمایید. در این پروژه به کمک ماژول سیم کارت SIM800L، ارتباط در شبکه تلفن همراه فراهم می شود. سپس با دریافت پیامک و پردازش از طریق برد آردوینو، به ماژول پخش صوت فرمان مناسب صادر خواهد شد.

 

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.

 

درباره نویسنده

معین صابری

کارشناسی ارشد رشته معماری سیستم های کامپیوتری

مالي که ز تو کس نستاند، علم است
حرزي که تو را به حق رساند، علم است
جز علم طلب مکن تو اندر عالم
چيزي که تو را ز غم رهاند، علم است
(شیخ بهایی)

تبادل نظر و رفع عیب با ثبت دیدگاه

۲ دیدگاه