将SIM900A与PIC微控制器连接起来实现GSM模块拨打和接听电话

GSM模块使用起来非常吸引人，尤其是当我们的项目需要远程访问时。这些模块可以执行我们普通手机可以执行的所有操作，例如拨打/接听电话，发送/接收短信，使用GPRS连接到互联网等。您还可以将普通麦克风和扬声器连接到此模块，并在移动通话中交谈。如果它可以与微控制器连接，这将为许多创意项目打开大门。因此，在本教程中，我们将学习如何将GSM模块（SIM900A）与我们的PIC微控制器连接，并通过使用GSM模块拨打和接听电话来演示它。

所需材料：

PIC 微控制器 （PIC16F877A） GSM 模块（SIM900 或任何其他） 连接线 12V 适配器 图片套件 3

GSM模块：

即使没有任何微控制器，也可以通过使用AT命令模式使用GSM模块。如上所示，GSM模块带有USART适配器，可以使用MAX232模块直接连接到计算机，或者Tx和Rx引脚可用于将其连接到微控制器。您还可以注意到可以连接麦克风或扬声器的其他引脚，如MIC +，MIC-，SP+，SP-等。该模块可以通过普通的直流桶形插孔由 12V 适配器供电。

将SIM卡插入模块插槽并打开电源，您应该注意到电源指示灯亮起。现在等待一分钟左右，您应该会看到红色（或任何其他颜色）LED 每 3 秒闪烁一次。这意味着您的模块能够与您的SIM卡建立连接。现在，您可以继续将模块与手机或任何微控制器连接。

使用 AT 命令与 GSM 模块通信：

正如您可能已经猜到的那样，GSM模块可以通过串行通信进行通信，并且只能理解一种语言，即“ AT命令 ”。无论您想告诉或询问GSM模块什么，都只能通过AT命令进行。例如，如果您想知道模块是否处于活动状态。您应该询问（发送）像“AT”这样的命令，您的模块将回答“确定”。

这些AT命令在其数据手册中有很好的解释，可以在其官方数据手册中找到。好！好！这是一份 271 页的数据表，您可能需要几天时间才能通读它们。因此，我在下面给出了一些最重要的AT命令，以便您尽快启动并运行它。

在 回复“确定”进行确认 AT+CPIN？ 检查信号质量 AT+COPS？ 查找服务提供商名称 ATD96XXXXXXXX; 拨打特定号码，以分号结尾 AT+CNUM 查找SIM卡的数量（可能不适用于某些SIM卡） ATA 接听来电 阿特 挂断当前来电 AT+COLP 显示来电号码 AT+VTS=（数字） 发送 DTMF 编号。您可以使用移动键盘上的任意数字（数字） AT+CMGR AT+CMGR=1 在第一个位置读取消息 AT+CMGD=1 删除第一个位置的消息 AT+CMGDA=“DEL ALL” 从SIM卡中删除所有邮件 AT+CMGL=“ALL” 读取来自 SIM 卡的所有消息 AT+CMGF=1 设置短信配置。“1”表示纯文本模式 AT+CMGS = “+91 968837XXXX”>电路摘要文本 在此处向特定号码发送短信 968837XXXX。当您看到“>”时，请开始输入文本。按 Ctrl+Z 发送文本。 AT+CGATT？ 检查SIM卡上的互联网连接 AT+CIPSHUT 关闭TCP连接，意味着断开互联网 AT+CSTT = “APN”，“用户名”，“通行证” 使用您的 APN 和通行密钥连接到 GPRS。可以从网络提供商处获得。 AT+CIICR 检查SIM卡是否有数据包 AT+CIFSR 获取 SIM 卡网络的 IP AT+CIPSTART = “TCP”，“服务器 IP”，“端口” 用于设置 TCP IP 连接 AT+CIPSEND 此命令用于将数据发送到服务器

电路图：

GSM模块与PIC微控制器接口

的连接图如下所示。

我们只是简单地将GSM模块的Tx和Rx引脚分别与PIC MCU PIC16F877A的Rx和Tx引脚连接。这将在两者之间建立串行连接。另外，不要忘记将GSM和PIC模块共同接地。我们还使用LCD显示屏来了解GSM模块的状态。连接完成后，您的硬件将如下所示。

PIC微控制器编程：

可以在本教程的底部找到此项目的完整程序。在这里，我将解释一些重要的函数和代码片段。该程序还具有LCD代码，该代码来自与PIC微控制器的接口LCD，如果您想知道如何将LCD与PIC微控制器一起使用，可以访问该教程。

如前所述，我们将通过串行通信模式使用 AT 命令在 PIC 和 GSM 之间进行通信。因此，首先我们必须使用 Initialize***_SIM900（）* **初始化 PIC 微控制器中的 USART 通信模块;功能。在此函数中，我们声明 Tx 和 RX 引脚，并以 9600 波特率和 8 位模式初始化异步接收和传输。

复制//***Initialize UART for SIM900**// void Initialize_SIM900(void) { //****Setting I/O pins for UART****// TRISC6 = 0; // TX Pin set as output TRISC7 = 1; // RX Pin set as input //________I/O pins set __________// /**Initialize SPBRG register for required baud rate and set BRGH for fast baud_rate**/ SPBRG = 129; //SIM900 operates at 9600 Baud rate so 129 BRGH = 1; // for high baud_rate //_________End of baud_rate setting_________// //****Enable Asynchronous serial port*******// SYNC = 0; // Asynchronous SPEN = 1; // Enable serial port pins //_____Asynchronous serial port enabled_______// //**Lets prepare for transmission & reception**// TXEN = 1; // enable transmission CREN = 1; // enable reception //__UART module up and ready for transmission and reception__// //**Select 8-bit mode**// TX9 = 0; // 8-bit reception selected RX9 = 0; // 8-bit reception mode selected //__8-bit mode selected__// } //________UART module Initialized__________//

现在我们需要从/向我们的 GSM 模块读取和写入信息。为此，我们使用函数 **_SIM900_putch）、_SIM900_getch（）、_SIM900_send_string（）、_SIM900_print（）。 **这些函数使用发送和接收缓冲区寄存器（如 TXREG 和 RCREG）串行读取或写入数据。

复制//**Function to send one byte of date to UART**// void _SIM900_putch(char bt) { while(!TXIF); // hold the program till TX buffer is free TXREG = bt; //Load the transmitter buffer with the received value } //_____________End of function________________// //**Function to get one byte of date from UART**// char _SIM900_getch() { if(OERR) // check for Error { CREN = 0; //If error -> Reset CREN = 1; //If error -> Reset } while(!RCIF); // hold the program till RX buffer is free return RCREG; //receive the value and send it to main function } //_____________End of function________________// //**Function to convert string to byte**// void SIM900_send_string(char* st_pt) { while(*st_pt) //if there is a char _SIM900_putch(*st_pt++); //process it as a byte data } //___________End of function______________// //**End of modified Codes**// void _SIM900_print(unsigned const char *ptr) { while (*ptr != 0) { _SIM900_putch(*ptr++); }

上述功能是通用的，无需为任何应用程序进行更改。对它们的解释只是为了给出一个粗略的介绍。如果你愿意，你可以通过理解深入了解它们。

现在在我们的主函数中，我们初始化 USART 连接，并使用以下代码行检查我们在发送“AT”时是否能够收到“OK”

复制do { Lcd_Set_Cursor(2,1); Lcd_Print_String(“Module not found”); }while (!SIM900_isStarted()); //wait till the GSM to send back “OK” Lcd_Set_Cursor(2,1); Lcd_Print_String(“Module Detected “); __delay_ms(1500);

函数 SIM900_isStarted（）; 将向 GSM 发送“AT”并等待其响应“OK”。如果是，它将返回 1 其他 0;

如果未检测到模块或存在任何连接问题，则LCD将显示“未找到模块”，否则将显示“检测到模块”并继续下一步，我们检查是否可以通过以下代码行检测到SIM卡。

复制/*Check if the SIM card is detected*/ do { Lcd_Set_Cursor(2,1); Lcd_Print_String(“SIM not found “); }while (!SIM900_isReady()); //wait till the GSM to send back “+CPIN: READY” Lcd_Set_Cursor(2,1); Lcd_Print_String(“SIM Detected “); __delay_ms(1500);

函数 SIM900_isReady（） 将向 GSM 发送“AT+CPIN？”，并等待来自它的响应“+CPIN：READY”。如果是，它将返回 1 其他 0;

如果找到SIM卡，我们将在LCD上显示检测到SIM卡。然后，我们可以尝试使用命令“ ATD手机号码 ;”拨打电话。作为一个例子，我使用我的号码作为ATD93643159XX;。您必须在那里替换各自的手机号码。

复制/*Place a Phone Call*/ do { _SIM900_print(“ATD93643XXXXX;\\r\\n”); //Here we are placing a call to number 93643XXXXX Lcd_Set_Cursor(1,1); Lcd_Print_String(“Placing Call….”); }while (_SIM900_waitResponse() != SIM900_OK); //wait till the ESP send back “OK” Lcd_Set_Cursor(1,1); Lcd_Print_String(“Call Placed….”); __delay_ms(1500);

发出呼叫后，液晶屏将显示“呼叫已发出”，您应该会收到该指定号码的来电。

您还可以拨打连接到GSM模块的手机号码，并使用以下代码在LCD屏幕上获得通知

复制while(1) { if (_SIM900_waitResponse() == SIM900_RING) //Check if there is an incoming call { Lcd_Set_Cursor(2,1); Lcd_Print_String(“Incoming Call!!.”); } }

当GSM模块检测到来电时，它将在LCD模块的第二行上显示来电。函数 *_SIM900_waitResponse（） *将检查来自 GSM 模块的传入数据。当它收到SIM900_RING时，由于 waitResponce（） 而相当于“RING”，我们将显示状态“来电”。

您可以像这样创建自己的函数，以使用 GSM 模块执行几乎所有类型的激活。如果你想对东西进行硬编码，你可以简单地使用 __SIM900_print（） 函数发送任何 AT 命令，如下所示。

复制_SIM900_print(“AT+CPIN?\\r\\n“);

请记住，所有命令后面都应跟有“\\r\\n”，以指示命令正在终止。

模拟：

了解程序的工作原理后，您可以尝试模拟并进行更改以满足您的需求。模拟将为您节省大量时间。模拟是使用 Proteus 完成的，如下所示。

如您所见，我们在Proteus中使用了虚拟终端选项来检查程序是否按预期响应。我们可以通过弹出对话框输入值。例如，一旦我们点击运行，就会出现一个像上面这样的黑色对话框并显示 AT，这意味着它已将 GSM 模块发送到 AT，现在我们可以通过在框中输入“确定”并按回车键来回复 PIC，PIC 将响应它。同样，我们可以尝试所有 AT 命令。

使用 GSM 和 PIC 拨打和接听电话：

了解代码和硬件的工作原理后，只需将以下程序上传到 PIC 并打开模块电源即可。如果一切正常，您的液晶屏应显示“检测到模块”，“检测到SIM卡”和“呼叫已放置”。一旦您看到“已拨打电话”，您将接到程序中指定的号码的来电。

您也可以尝试拨打GSM模块中的号码，LCD将显示“来电”以指示正在呼叫SIM卡。

复制// CONFIG #pragma config FOSC = HS // Oscillator Selection bits (HS oscillator) #pragma config WDTE = OFF // Watchdog Timer Enable bit (WDT disabled) #pragma config PWRTE = OFF // Power-up Timer Enable bit (PWRT enabled) #pragma config BOREN = OFF // Brown-out Reset Enable bit (BOR enabled) #pragma config LVP = OFF // Low-Voltage (Single-Supply) In-Circuit Serial Programming Enable bit (RB3 is digital I/O, HV on MCLR must be used for programming) #pragma config CPD = OFF // Data EEPROM Memory Code Protection bit (Data EEPROM code protection off) #pragma config WRT = OFF // Flash Program Memory Write Enable bits (Write protection off; all program memory may be written to by EECON control) #pragma config CP = OFF // Flash Program Memory Code Protection bit (Code protection off) //End of CONFIG registers #define _XTAL_FREQ 20000000 #define RS RD2 #define EN RD3 #define D4 RD4 #define D5 RD5 #define D6 RD6 #define D7 RD7 #define SIM900_OK 1 #define SIM900_READY 2 #define SIM900_FAIL 3 #define SIM900_RING 4 #define SIM900_NC 5 #define SIM900_UNLINK 6 #include // Wait for any response on the input inline unsigned char _SIM900_waitResponse(void); int recv; char p =1; //LCD Functions Developed by Circuit Digest. void Lcd_SetBit(char data_bit) //Based on the Hex value Set the Bits of the Data Lines { if(data_bit& 1) D4 = 1; else D4 = 0; if(data_bit& 2) D5 = 1; else D5 = 0; if(data_bit& 4) D6 = 1; else D6 = 0; if(data_bit& 8) D7 = 1; else D7 = 0; } void Lcd_Cmd(char a) { RS = 0; Lcd_SetBit(a); //Incoming Hex value EN = 1; __delay_ms(4); EN = 0; } void Lcd_Clear() { Lcd_Cmd(0); //Clear the LCD Lcd_Cmd(1); //Move the curser to first position } void Lcd_Set_Cursor(char a, char b) { char temp,z,y; if(a== 1) { temp = 0x80 + b – 1; //80H is used to move the curser z = temp>>4; //Lower 8-bits y = temp & 0x0F; //Upper 8-bits Lcd_Cmd(z); //Set Row Lcd_Cmd(y); //Set Column } else if(a== 2) { temp = 0xC0 + b – 1; z = temp>>4; //Lower 8-bits y = temp & 0x0F; //Upper 8-bits Lcd_Cmd(z); //Set Row Lcd_Cmd(y); //Set Column } } void Lcd_Start() { Lcd_SetBit(0x00); for(int i=1065244; i<=0; i–) NOP(); Lcd_Cmd(0x03); __delay_ms(5); Lcd_Cmd(0x03); __delay_ms(11); Lcd_Cmd(0x03); Lcd_Cmd(0x02); //02H is used for Return home -> Clears the RAM and initializes the LCD Lcd_Cmd(0x02); //02H is used for Return home -> Clears the RAM and initializes the LCD Lcd_Cmd(0x08); //Select Row 1 Lcd_Cmd(0x00); //Clear Row 1 Display Lcd_Cmd(0x0C); //Select Row 2 Lcd_Cmd(0x00); //Clear Row 2 Display Lcd_Cmd(0x06); } void Lcd_Print_Char(char data) //Send 8-bits through 4-bit mode { char Lower_Nibble,Upper_Nibble; Lower_Nibble = data&0x0F; Upper_Nibble = data&0xF0; RS = 1; // => RS = 1 Lcd_SetBit(Upper_Nibble>>4); //Send upper half by shifting by 4 EN = 1; for(int i=2130483; i<=0; i–) NOP(); EN = 0; Lcd_SetBit(Lower_Nibble); //Send Lower half EN = 1; for(int i=2130483; i<=0; i–) NOP(); EN = 0; } void Lcd_Print_String(char *a) { int i; for(i=0;a[i]!=\\0;i++) Lcd_Print_Char(a[i]); //Split the string using pointers and call the Char function } /*****End of LCD Functions*****/ //***Initialize UART for SIM900**// void Initialize_SIM900(void) { //****Setting I/O pins for UART****// TRISC6 = 0; // TX Pin set as output TRISC7 = 1; // RX Pin set as input //________I/O pins set __________// /**Initialize SPBRG register for required baud rate and set BRGH for fast baud_rate**/ SPBRG = 129; //SIM900 operates at 9600 Baud rate so 129 BRGH = 1; // for high baud_rate //_________End of baud_rate setting_________// //****Enable Asynchronous serial port*******// SYNC = 0; // Asynchronous SPEN = 1; // Enable serial port pins //_____Asynchronous serial port enabled_______// //**Lets prepare for transmission & reception**// TXEN = 1; // enable transmission CREN = 1; // enable reception //__UART module up and ready for transmission and reception__// //**Select 8-bit mode**// TX9 = 0; // 8-bit reception selected RX9 = 0; // 8-bit reception mode selected //__8-bit mode selected__// } //________UART module Initialized__________// //**Function to send one byte of date to UART**// void _SIM900_putch(char bt) { while(!TXIF); // hold the program till TX buffer is free TXREG = bt; //Load the transmitter buffer with the received value } //_____________End of function________________// //**Function to get one byte of date from UART**// char _SIM900_getch() { if(OERR) // check for Error { CREN = 0; //If error -> Reset CREN = 1; //If error -> Reset } while(!RCIF); // hold the program till RX buffer is free return RCREG; //receive the value and send it to main function } //_____________End of function________________// //**Function to convert string to byte**// void SIM900_send_string(char* st_pt) { while(*st_pt) //if there is a char _SIM900_putch(*st_pt++); //process it as a byte data } //___________End of function______________// //**End of modified Codes**// void _SIM900_print(unsigned const char *ptr) { while (*ptr != 0) { _SIM900_putch(*ptr++); } } bit SIM900_isStarted(void) { _SIM900_print(“AT\\r\\n”); return (_SIM900_waitResponse() == SIM900_OK); } bit SIM900_isReady(void) { _SIM900_print(“AT+CPIN?\\r\\n”); return (_SIM900_waitResponse() == SIM900_READY); } inline unsigned char _SIM900_waitResponse(void) { unsigned char so_far[6] = {0,0,0,0,0,0}; unsigned const char lengths[6] = {2,12,5,4,6,6}; unsigned const char* strings[6] = {“OK”, “+CPIN: READY”, “ERROR”, “RING”, “NO CARRIER”, “Unlink”}; unsigned const char responses[6] = {SIM900_OK, SIM900_READY, SIM900_FAIL, SIM900_RING, SIM900_NC, SIM900_UNLINK}; unsigned char received; unsigned char response; char continue_loop = 1; while (continue_loop) { received = _SIM900_getch(); for (unsigned char i = 0; i < 6; i++) { if (strings[i][so_far[i]] == received) { so_far[i]++; if (so_far[i] == lengths[i]) { response = responses[i]; continue_loop = 0; } } else { so_far[i] = 0; } } } return response; } void main(void) { //I/O Declarations// TRISD = 0x00; //LCD pins on port D as output //End of I/O declaration// Lcd_Start(); //Initialize LCD Initialize_SIM900();//lets get our Serial ready for action Lcd_Set_Cursor(1,1); Lcd_Print_String(“SIM900 & PIC”); /*Check if the SIM900 communication is successful*/ do { Lcd_Set_Cursor(2,1); Lcd_Print_String(“Module not found”); }while (!SIM900_isStarted()); //wait till the GSM to send back “OK” Lcd_Set_Cursor(2,1); Lcd_Print_String(“Module Detected “); __delay_ms(1500); /*Check if the SIM card is detected*/ do { Lcd_Set_Cursor(2,1); Lcd_Print_String(“SIM not found “); }while (!SIM900_isReady()); //wait till the GSM to send back “+CPIN: READY” Lcd_Set_Cursor(2,1); Lcd_Print_String(“SIM Detected “); __delay_ms(1500); Lcd_Clear(); /*Place a Phone Call*/ do { _SIM900_print(“ATD93643XXXXX;\\r\\n”); //Here we are placing a call to number 93643XXXXX Lcd_Set_Cursor(1,1); Lcd_Print_String(“Placing Call….”); }while (_SIM900_waitResponse() != SIM900_OK); //wait till the ESP send back “OK” Lcd_Set_Cursor(1,1); Lcd_Print_String(“Call Placed….”); __delay_ms(1500); while(1) { if (_SIM900_waitResponse() == SIM900_RING) //Check if there is an incoming call { Lcd_Set_Cursor(2,1); Lcd_Print_String(“Incoming Call!!.”); } } }