YIXIN_SIM808_A模块用户手册

Transcription

1 User Manual YIXIN_SIM808_A 模块用户手册 高性能 GSM/GPRS/GPS 三合一模块

2 目录 1. 模块简介 模块资源图 模块硬件资源详解 模块使用 使用前准备 AT 指令简介 拨打 / 接听电话 拨打电话 接听电话 短信的读取和发送 英文短信的读取 英文短信的发送 中英文短信的读取 中英文短信的发送 GPRS 通信 TCP 连接 UDP 连接 GPRS 通信注意事项 GPS 卫星定位 GPS 卫星定位操作 NMEA-0183 协议简介

3 1. 模块简介 YIXIN_SIM808_A 模块是一款高性能工业级的 GSM/GPRS/GPS 三合一模块 ( 开发板 ) YIXIN_SIM808_A 模块采用 SIMCOM 公司的工业级四频 ( 全球通用 ) GSM/GPRS/GPS 模块 :SIM808,GSM/GPRS 的工作频段四频为 :GSM850 EGSM900 DCS1800 PCS1900MHz, 适用于全球各地区, 可以低功耗实现语音 短信 彩信 数据和传真信息的传输 同时 SIM808 还具有全球卫星定位 GPS 功能, 适用于各类 GPS 定位导航应用 YIXIN_SIM808_A 模块板载 USB 转 TTL 串口电路并支持单独 TTL 串口连接, TTL 串口支持 3.3V/5V 系统, 支持超 5V-24V 的宽工作电压范围, 工作温度为 -40 至 模块资源图 YIXIN_SIM808_A 模块 ( 开发板 ) 接口丰富, 功能完善, 适用于需要语音 / 短 信 /GPRS 数据服务 /GPS 卫星定位等各种领域, 其资源图如下图所示 : 1

4 从上图可以看出,YIXIN_SIM808_A 模块 ( 开发板 ) 功能齐全 接口丰富, 模 块 ( 开发板 ) 尺寸为 100mm*58mm, 并且完全兼容 ARDUINO 开源硬件, 方便各位 ARDUINO 开源爱好者开发相关的应用, 同时具有独立的 TTL 串口接口, 也方便嵌 入到其他各类 MCU 系统中使用 1.2 模块硬件资源详解 SIM808(GSM/GPRS/GPS) 模块 (U3) YIXIN_SIM808_A 所选择的模块为 SIMCOM 公司的 SIM808 模块, 该模块采用 SMT 封装形式, 其性能稳定, 外观精巧, 性价比高 SIM808 采用工业标准接口, GSM GPRS 工作频率为 GSM850 EGSM900 DCS1800 PCS1900MHz, 适用于全球各 地区, 内嵌 TCP/IP 协议, 可以低功耗实现语音 短信 (SMS) 数据和传真信息 的传输 同时 SIM808 还具有全球卫星定位 GPS 功能, 适用于各类 GPS 定位导航 应用 2

5 1.2.2 麦克风 (Mic1)/ 耳机接口 (Ear1) YIXIN_SIM808_A 板载一个 3.5mm 麦克风接口 (Mic1) 和一个 3.5mm 耳机接口 (Ear1), 用于实现语音通话功能 串口模式选择接口 (P1) 该接口 (P1) 用于选择 SIM808 模块的串口输出是连接到 CP2102 USB 转串口还是连接到 TTL 串口 如果选择 CP2102 USB 转串口时, 将跳线帽把 900R 900T 连接到 U_R U_T 这端 ; 如果选择 TTL 串口时, 将跳线帽把 900R 900T 连接到 T_R T_T 这端 micro USB 接口 (USB_TTL) YIXIN_SIM808_A 模块板载 CP2102 电路, 实现 USB 转 TTL 串口功能, 用户无需再购买串口线, 直接使用 micro USB 数据线 ( 安卓手机数据线 ) 通过 micro USB 接口 (USB_TTL) 把模块跟电脑连接起来并装好相关驱动程序就可以实现对 SIM808 的控制 TTL 串口接口 (J6) 该接口 (J6) 为 TTL 串口, 用于连接各种 MCU 的串口, 实现 MCU 对 SIM808 模块的控制,YIXIN_SIM808_A 的 TTL 串口支持 3.3V/5V 系统, 即可以使用 3.3V 的 MCU 控制 SIM808 模块, 也可以使用 5V 的 MCU 控制 SIM808 模块 锂电池接口 (Li_In) 该接口 (Li_In) 用于连接外部锂电池, 当外部电源切断的时候, 可以由锂电 池供电, 而外部电源接上时, 该接口可以给锂电池充电 3

6 在不使用锂电池的时候, 该接口也可以用来给外部供电 (4V), 或者外部给 模块供电 ( 范围 :3.2V-4.8V) 电源输入接口 (DC_IN) 该接口采用 DC 座作为模块的直流电源输入接口, 支持 DC5V 至 DC24V 的超宽电压输入范围, 使得 YIXIN_SIM808_A 模块可以非常方便的与其他的设备连接 YIXIN_SIM808_A 模块采用了电源防反接保护和 TVS 电源保护双重保护措施, 有效提高模块的可靠性 电源指示灯 (PWR1) 则灭 该指示灯 (PWR1) 用于指示模块的上电状态, 当模块通电的时候该灯亮, 否 电源开关 (SW-PWR) 这是 YIXIN_SIM808_A 模块的总开关, 实现外部电源供电的时候, 对模块的 上电和断电控制 不过需要注意的是 : 当通过 Li_In 接口供电的时候, 该开关不 起作用! SIM 卡座 (SIM_CARD1) 该卡座用于安装 SIM 卡 我们为客户提供 SIM 转换卡套, 让目前市面上的各类 SIM 卡包括大卡, 小卡都适用于 YIXIN_SIM808_A 模块, 方便客户进行开发 YIXIN_SIM808_A 模块的 SIM 卡座电路带有防静电芯片 (U4), 有效的提高了可靠性 GSM/GPRS 天线接口 (GSM_ANT) 4

7 该接口 (GSM_ANT) 采用高质量 SMA 母座, 是 SIM808 的 GSM/GPRS 天线座, 用于连接外部天线 YIXIN_SIM808_A 模块默认都是配有 GSM/GPRS 天线, 连接该 天线接口, 可以有效提高 SIM808 的 GSM/GPRS 信号质量 有源 GPS 天线接口 (GPS_ANT) 该接口 (GPS_ANT) 采用高质量 SMA 母座, 是 SIM808 的有源 GPS 天线座, 用于连接外部 GPS 天线 YIXIN_SIM808_A 模块标配没有包括有源 GPS 天线, 如用户需要进行 GPS 卫星定位实验, 需要另外购买有源 GPS 天线! ( 预留 ) 蓝牙天线接口 (BT_ANT) 该接口 (BT_ANT) 是预留的 SIM808 的蓝牙 3.0 天线座 SIM808 目前的版本 还没有集成蓝牙功能, 如后期有蓝牙升级固件, 我们会第一时间提供给客户 开机 / 关机按键 (ON/OFF) 该按键 (ON/OFF) 连接 SIM808 模块的 PWRKEY 引脚, 实现对模块的开关机控制 按下该键 1 秒, 然后释放, 可以实现开启模块 同样, 在模块开启的情况下, 按下该键至少 1 秒, 即可关闭模块 YIXIN_SIM808_A 模块上电后,SIM808 模块默认是关闭的, 需要长按 (1S 左右 ) 该键才能开启 SIM808 模块 复位模块按键 (RESET) 该按键连接 SIM808 模块的 RESET 引脚, 在模块开启的情况下, 按下该键至 少 1 秒, 即可使 SIM808 模块复位 ; 在 SIM808 模块关闭时, 复位键不起作用 状态指示灯 (D4 D6 D5) YIXIN_SIM808_A 板载 3 个状态指示灯, 它们各种的指示含义如下 : (1) 来电指示灯 (D5): 当有电话打进时, 该指示灯亮, 电话挂断后, 该指示 灯灭 ; 5

8 (2) 工作状态指示灯 (D6): 当 SIM808 模块正常启动后, 该指示灯亮, 当关 闭 SIM808 模块时, 该指示灯灭 ; (3) 网络状态指示灯 (D4): 该指示灯用于指示网络状态 其工作状态指示表 如下 : 态 通过该指示灯的闪烁情况, 我们可以很方便的判断 SIM808 模块的工作状 控制接口 (J2) 该控制接口 (J2) 用于更方便的控制 SIM808 模块, 有以下两种用途 : (1) 上电自动开机功能 : 用跳线帽将该控制接口 (J2) 的 GND 引脚 与 PWK 引脚 连接起来, 这种情况上, 如果给 YIXIN _SIM808_A 模块上电, 则 SIM808 自动开启 ; (2) MCU 控制 SIM808 开关机功能 :YIXIN_SIM808_A 模块内嵌相关驱动电路, 方便用户 MCU 控制 SIM808 模块的开关机状态, 用户只需通过 MCU 给该控制接口 (J2) 的 T_ON 引脚一个高电平 ( 至少维持 1S), 即可启动 SIM808 模块 ; 同样, 在模块开启的情况下, 通过 MCU 给该控制接口 (J2) 的 T_ON 引脚一个高电平 ( 至少维持 1S), 即可关闭 SIM808 模块 模块引出 IO 接口 (J4 J5) YIXIN_SIM808_A 模块将 SIM808 一些常用的 IO 口都引出来, 方便大家使用 所有引出的 IO 的接口 (J4 J5) 都有丝印标注, 但出厂默认没有焊接排针 另外需要提醒的是 :SIM808 默认的软件不支持 LCD 显示 PWM 等功能, 如需要这些功能, 用户需要和 SIMCOM 公司定制才可以支持! 6

9 兼容 ARDUINO 开源硬件接口 YIXIN_SIM808_A 模块上有兼容 ARDUINO 开源硬件的接口, 方便 ARDUINO 开源爱好者开发使用 当使用 ARDUINO 开源硬件来控制 YIXIN_SIM808_A 模块时, 模 块的串口模式选择 (P1 接口 ) 必须选择 TTL 串口, 然后把模块插入到 ARDUINO 开源硬件上即可完成开发硬件搭建 2. 模块使用 2.1 使用前准备 在使用 YIXIN_SIM808_A 模块之前, 需要做如下 5 样准备 : (1)1 张中国移动 ( 或联通 )SIM 卡 ( 未停机, 并开通 GPRS 功能 ( 否则不能测试 GPRS 功能 )) (2)1 个外部直流电源 ( 保证能给 SIM808 提供 2A 电流 ( 注 1), 推荐使用 12V1A 电源 ) (3)1 根 micro USB 数据线 ( 连接电脑用, 使用安卓手机数据线即可 ) (4)1 副耳机 ( 带麦克风功能, 用于测试通话功能 ) (5)GSM 天线 ( 测试 GSM/GPRS 用到 ) 和有源 GPS 天线 ( 测试 GPS 定位用到 ) 注 1: 这里指的 2A 是指经过模块板载 DCDC 变换后的 4V 电压, 供给 SIM808 模块用的电流, 不是指外部输入电源一定要 2A, 外部电压越高, 需要的电流就越小 比如 12V 1A 的电源, 按 90% 的效率计算, 可以提供 2.7A@4V 的电流, 所以用 12V 1A 的电源给 YIXIN_SIM808_A 模块供电是已经足够的 准备好上面 5 样东西后, 我们先把 SIM 卡安装到板子上, 插上耳机和麦克风 由于我们的 YIXIN_SIM808_A 模块板载 CP2102 USB 转串口芯片, 使用我们只需要 一条 micro USB 数据线连接模块到电脑就可以通信 当然我们先需要在电脑上安装 CP2102 USB 转串口驱动, 安装驱动后, 我们使用 micro USB 数据线连接电脑 7

10 和 YIXIN_SIM808_A 模块, 在电脑设备管理器里面, 我们可以看见到 CP2102 被识 别的串口, 在这里电脑上被识别为串口 3(COM3), 如下图 : 不同的电脑, 可能被识别为不同的 COM 号, 使用的时候选择正确即可 之后 确保 P1 接口的连接方式为 :U_R U_T 最后, 插上外部电源, 给板子供电, 并拨动电源开关 SW-PWR 使板子上电 ( 此 时电源指示灯 PWR1 会亮起来 ), 然后长按 ON/OFF 按键 1-3 秒钟直到状态指示灯闪烁, 实现 SIM808 模块的手动开机 如果要实现上电自动开机, 请用跳线帽将 J2 接口的 GND 引脚 与 PWK 引脚 连接起来, 这样只有 YIXIN_SIM808_A 模 块上电,SIM808 就会自动开机 在 SIM808 模块开机后, 可以看见网络状态指示灯 (D4), 先是快闪 (1 秒 / 次 ), 表明还没注册到网络, 然后再注册到网络后, 网络状态指示灯 (D4) 慢闪 (3 秒 / 次 ) 这个过程需要数秒钟到数十秒钟不等, 取决于所在地的 GSM 网络 状态 在看到网络状态指示灯 (D4)3 秒 1 闪之后, 说明 SIM808 模块已经连接到 网络了, 可以开始正常使用 2.2 AT 指令简介 AT 即 Attention,AT 指令集是从终端设备 (TE) 或者数据终端设备 (DTE) 向终端适配器 (TA) 或者数据电路终端设备 (DCE) 发送的 通过 TA,TE 发送 8

11 AT 指令来控制移动台 (MS) 的功能, 与 GSM 网络业务进行交互 用户可以通过 AT 指令进行呼叫 短信 数据业务 传真等方面的控制 AT 指令必须以 AT 或者 at 开头, 以回车 (<CR>) 结尾 模块的响应通常紧随其后, 格式为 :< 回车 >< 换行 >< 响应内容 >< 回车 >< 换行 > 我们通过串口调试助手来测试一下, 打开模块配套资料里面的串口调试助手, 选择正确的 COM 号 ( 连接 YIXIN_SIM808_A 模块的 COM 端口, 我的电脑是 COM3), 然后设置波特率为 9600, 然后在发送区输入 AT 加回车换行 (Enter 键 ), 接着点击 手动发送, 发送 AT 加回车换行 (Enter 键 ) 到 YIXIN_SIM808_A 模块, 如下图所示 : 由上图可以看出, 向 SIM808 模块发送 AT 指令 ( 以回车换行 (Enter 键 ) 结尾 ) 之后,SIM808 模块随后也返回相应的信息 : AT 换行 OK 我们现在可以和 SIM9808 模块进行通信, 通过发送不同的 AT 指令, 就可以实现对 SIM808 的各种控制了 SIM808 模块提供的 AT 命令包含符合 GSM07.05 GSM07.07 和 ITU-T Recommendation V.25 的指令, 以及 SIMCOM 自己开发额指令 具体所以指令请参考官方的 SIM900A_AT 命令手册.PDF ( 配套资料包有 ) 下面我们介绍几个常用的 AT 指令 :( 注意 : 以下所说的 AT 指令在发送到 SIM808 模块时都有在指令后面加 回车换行 (Enter 键 ) ) 9

12 1 AT+CPIN? 该指令用于查询 SIM 卡的状态, 主要是 PIN 码, 如果该指令返回 :+CPIN: READY, 则表明 SIM 卡状态正常, 返回其他值, 则有可能是没有 SIM 卡 2 AT+CSQ 该指令用于查询信号质量, 返回 SIM808 模块的接收信息强度, 如返回 :+CSQ: 27,0, 表示信号强度是 27( 最大有效值是 31) 如果信号强度过低, 则要检查天线是否接好 3 AT+COPS? 该指令用于查询当前运营商, 该指令只有在连接上网络后, 才返回运营商, 否则返回空, 如返回 :+COPS:0,0, CHINA MOBILE, 表示当前选择的运营商是中国移动 4 AT+CGMI 该指令用于查询模块制造商, 如返回 :SIMCOM_Ltd, 说明 SIM808 模块时 SIMCOM 公司生产的 5 AT+CGMM 该指令用于查询模块型号, 如返回 :SIMCOM_SIM808, 说明模块型号是 SIM808 6 AT+CGSN 该指令用于查询产品序列号 ( 即 IMEI 号 ), 每个模块的产品系列号都是不一样的, 具有全球唯一性, 如返回 : , 说明模块的产品序列号是 : ATE1 该指令用于设置回显模式 ( 默认开启 ), 即模块将收到的 AT 指令完整的返回给发送端, 启用该功能, 有利于调试模式 如果不需要开启回显模式, 则发送 ATE0 指令即可关闭, 这样收到的指令将不再返回给发送端, 这样方便程序控制 10

13 以上就是我们介绍的几个常用的 AT 指令当然还有其他的一些常用 AT 指令, 比如 ATD/ATA/ATH 等, 我们在后面会慢慢介绍 关系 SIM808 详细的 AT 指令介绍, 请参考官方的 SIM808_AT 命令手册.PDF( 资料包有 ) 发送给 SIM808 模块的指令, 如果执行成功, 则会返回对应信息和 OK, 如果执行失败或指令无效, 则会返回 ERROR 特别说明 : 所以的指令都必须是以 ASCII 编码字符格式发送 ( 即都要用英 文输入法来输入 AT 指令的每个字符, 包括冒号 逗号 问好等 ), 不要在指令 里面夹有中文符号 2.3 拨打 / 接听电话 本节, 我们将介绍如何使用 YIXIN_SIM808_A 模块进行拨打和接听电话 本 节, 将要使用到的 AT 指令有 :ATE1/ATD/ATA/ATH/AT+COLP/AT+CLIP 等 6 条指令 注意 : 以下所说的发送 AT 指令都要以 回车键 ((Enter 键 ) 结尾!!! (1) ATE1: 用于设置回显功能, 即模块将收到的指令完整的返回给发送设 备, 方便调试 (2) ATD: 用于拨打任意电话号码, 格式为 :ATD+ 号码 +;, 末尾的 ; 一 定要加上, 否则不能成功拨号, 当然,AT 指令结尾还需要加 回车 换行 (Enter 键 ) 如在串口调试助手的发送区输入指令 ATD10086; 然后按 Enter 键, 接着点击 手动发送, 即可实现拨打 (3) ATA: 用于应答电话, 当收到来电的时候, 给模块发送 :ATA+ 回车键 ((Enter 键 )), 即可接听电话 (4) ATH: 用于挂断电话, 要想结束正在进行的通话, 只需给模块发送 : ATH+ 回车键 ((Enter 键 )), 即可挂断 (5) AT+COLP: 用于设置被叫号码显示, 这里我们通过发送 :AT+COLP=1, 开启被叫号码显示, 当成功拨通的时候 ( 被叫接听电话, 模块会返回 被叫号码 ) 11

14 (6) AT+CLIP, 用于设置来电显示, 通过发送 :AT+CLIP=1, 可以实现设置 来电显示功能, 模块接收到来电的时候, 会返回来电号码 在介绍完本节需要用到的几个 AT 指令后, 我们开始实现本节的功能, 不过 前提条件是 :SIM808 模块必须已经开机, 并且找到了运营商 通过发送 : AT+COPS?, 如果返回 :+COPS:0,0, CHINA MOBILE, 则可以开始下面的测试了 拨打电话 下面, 我们将使用 YIXIN_SIM808 模块来拨打 注意 1: 每次发送 AT 指令时都要以 回车键 ((Enter 键 ) 结尾! 否则 AT 指令格式不正常, 比如发送 ATE1 指令 时, 在串口调试助手的发送区输入 ATE1, 接着还需要输入 Enter 键 ( 回车键 ), 然后才点击 手动发送 把 ATE1 指令发送出去 实际上发送的内容除了有 ATE1 这 4 个字符之外还有 换行回车 ( 回车键 ) 注意 2: 所以的指令都必须是以 ASCII 编码字符格式发送 ( 即都要用英文输 入法来输入 AT 指令的每个字符, 包括冒号 逗号 问好等 ), 不要在指令里面 夹有中文符号 下图 : 首先发送 :ATE1, 设置回显, 再发送 :AT+COLP=1, 设置被叫号码显示 如 12

15 然后, 我们发送 :ATD10086;, 拨打 10086, 在接通电话后,SIM808 返回 : +COLP: 10086,129,,0,, 此时, 我们可以听到中国移动的自动应答 声音 最后, 通过发送 :ATH 指令, 挂断, 结束本次通话 如下图 : 13

16 到这里, 我们就完成了一次拨号 结束通话的操作 接听电话 本节, 我们将通过 YIXIN_SIM808_A 模块实现电话接听 首先, 我们发送 :AT+CLIP=1, 开启来电显示功能, 然后我们用其他电话机 / 手机拨打模块上 SIM 卡的号码 然后, 模块在接收到来电的时候, 会通过耳机输出来电铃声, 并且可以再串口接收到来电号码和来电提醒字符串 RING 此时我们发送 :ATA+ 回车键 ((Enter 键 ), 即可接听来电, 并进行通话 当对方挂断电话的时候,SIM808 模块会返回 :NO CARRIER, 并结束通话, 如下图 当然我们也可以像上一节介绍的通过发送 :ATH+ 回车键 ((Enter 键 ), 来主动结束通话 下图演示的是用 这个手机去拨打 YIXIN_SIM808 模块上的号码, 然后通过串口调试助手向 SIM808 模块发送 ATA+ 回车键 ((Enter 键 ) 来接 通电话 14

17 2.4 短信的读取和发送 本节, 我们将介绍如何用 YIXIN_SIM808_A 模块进行短信的读取与发送 将 使用到的指令有 : AT+CNMI/AT+CMGF/AT+CSCS/AT+CSMP/AT+CMGR/AT+CMGS/AT+CPMS 等 7 条 AT 指令 注意 1: 每次发送 AT 指令时都要以 回车键 ((Enter 键 ) 结尾! 否则 AT 指令格式不正常, 比如发送 AT+CNMI=2,1 指令时, 在串口调试助手的发送 区输入 AT+CNMI=2,1, 接着还需要输入 Enter 键 ( 回车键 ), 然后才点 击 手动发送 把 AT+CNMI=2,1 指令发送出去 实际上发送的内容除了有 AT+CNMI=2,1 这 11 个字符之外还有 换行回车 ( 回车键 ) 注意 2: 所以的指令都必须是以 ASCII 编码字符格式发送 ( 即都要用英文输 入法来输入 AT 指令的每个字符, 包括冒号 逗号 问好等 ), 不要在指令里面 夹有中文符号 (1) AT+CNMI: 用于设置新消息指示 发送 :AT+CNMI=2,1, 设置新消 息提示, 当收到新消息, 且 SIM 卡未满的时候,SIM808 模块会返回数据给串口, 如 :+CMTI: SM,1, 表示接收到新消息, 存储在 SIM 卡的位置 1 (2) AT+CMGF: 用于设置短消息模式,SIM808 支持 PDU 模式和文本 (TEXT) 模式 2 种模式, 发送 :AT+CMGF=1, 即可设置为文本模 式 (3) AT+CSCS: 用于设置 TE 字符集, 默认的为 GSM 7 位缺省字符集, 在发送纯英文短信的时候, 发送 :AT+CSCS= GSM, 设置为缺省 字符集即可 在发送中英文短信的时候, 需要发送 : AT+CSCS= UCS2, 设置为 16 位通用 8 字节倍数编码字符集 (4) AT+CSMP: 用于设置短消息文本模式参数, 在使用 UCS2 方式发送 中文短信的时候, 需要发送 :AT+CSMP=17,167,2,25, 设置文本 模式参数 (5) AT+CMGR: 用于读取短信, 比如发送 :AT+CMGR=1, 则可以读取 SIM 卡存储在位置 1 的短信 15

18 (6) AT+CMGS: 用于发送短信, 在 GSM 字符集下, 最大可以发送 180 个字节的英文字符, 在 UCS2 字符集下, 最大可以发送 70 个汉字 ( 包括字符 / 数字 ) 该指令我们后面将详细介绍 (7) AT+CPMS: 用于查询 / 设置优选消息存储器, 通过发送 :AT+CPMS?, 可以查询当前 SIM 卡最大支持多少条短信存储, 以及当前存储了 多少条短信等信息 如返回 : +CPMS: SM,1,50, SM,1,50, SM,1,50, 表示当前 SIM 卡最大存 储 50 条信息, 目前已经有 1 条存储的信息 英文短信的读取 本节, 我们将用其他手机先发送一条英文短信到 YIXIN_SIM808_A 模块上, 然后读取模块接收到的这条英文短信 首先, 我们发送 :AT+CMGF=1, 设置为文本模式, 然后发送 :AT+CSCS= GSM, 设置 GSM 字符集, 然后发送 :AT+CNMI=2,1, 设置新消息提示 接着, 我们用别的手机发送一条英文短信 YIXIN_SIM900A Module 到 YIXIN_SIM808_A 模块上 ( 如果不知道模块号码, 可以发送 :AT+CNUM, 查询模块号码 ) 模块接收到短信后, 会提示如 :+CMTI: SM,1, 表明收到了新的短信, 存放在 SIM 卡位置 1 然后, 我们发送 AT+CMGR=1, 即可读取该短信, 如下图 : 16

19 从上图可以看到, 第一次发送 AT+CMGR=1 的时候,SIM808 模块返回的是 ( 省略了多余的回车换行和 OK 等字符串, 下同 ): +CMGR: "REC UNREAD"," ","","15/03/21,23:54:55+32" YIXIN_SIM900A Module 其中 REC UNREAD, 表示该短信没有被读取过, 也就是未读取短信 接着是 , 表示此短信发送方的电话号码 最后的 : "15/03/21,23:54:55+32", 表示的是此短信的接收日期和时间信息 然后换行后的 YIXIN_SIM900A Module, 则表示读取到的短信内容, 这与我们发送的内容是一致的, 说明我们的实验成功了 上图的操作中, 我们发送了 2 此 AT+CMGR=1, 读取了 2 次, 可以看到第一次读取的时候, 短信为 REC UNREAD, 第二次的时候, 短信状态变为了 REC READ, 表示此短信已经被读取过了 英文短信的发送 本节, 我们将利用 YIXIN_SIM808_A 模块来给指定的号码发送一条英文短信 我们用到 AT+CMGS 指令来发送短信, 发送全英文 / 数字短信的时候, 我们 先设置为 : GSM 字符集 (AT+CSCS= GSM ), 文本模式 (AT+CMGF=1) 这里, 我们要给手机号 : , 发送一条短信, 则发送指令 : AT+CMGS= , 然后模块返回 :>, 此时我们输入我们需要发送的内容 :YIXIN_SIM900A MSG SEND TEST, 注意, 此时不用发送回车 (Enter 键 ) 了 在发送完内容以后, 最后以十六进制 (HEX) 格式单独发送 ( 不用添加回车 ): 1A( 即 0X1A)( 注明 1), 即可启动一次短信发送 注明 1:0X1A, 即 CTRL+Z 的键值, 用于告诉 SIM808, 要执行发送操作 另外还 可以发送 :0X1B, 即 ESC 的键值, 用于告诉 SIM808, 取消本次操作, 不执行发送 过一段时间, 在短信成功发送出去后, 模块返回如 :+CMGS:80, 的确定 信息, 表示短信成功发送, 其中 80 为模块内部的短信计数器, 一般不用理会 如下图所示 : 17

20 从上图可看出, 我们在短信发送的最后, 输入的是十六进制的 1A, 将这个数据发送给 SIM808 模块后, 启动短信发送, 然后发送成功后, 模块返回了 : +CMGS:80, 说明短信发送成功了 中英文短信的读取 本节, 我们将用其他手机先发送一条中英文短信到 YIXIN_SIM808_A 模块上, 然后读取模块接收到的这条中英文短信 中英文短信的读取, 我们这里采用以英文短信读取一样的方式 ( 文本模式, GSM 字符集 ), 读取方法也一样, 不过由于是中文短信, 所以返回的数据同全 英文 / 数字短信有所区别 全英文 / 数字短信, 返回的短信内容, 我们可以直接读 取 但是中英文短信, 返回的内容却是其 UNICODE 编码的组合 ( 即所有汉字 / 字符都采用 UNICODE 编码 ) 所以, 我们还需要将 UNICODE 编码的内容, 转换 未汉字 / 字符 首先, 我们发送 :AT+CMGF=1, 设置为文本模式, 然后发送 :AT+CSCS= GSM, 设置 GSM 字符集, 然后发送 :AT+CNMI=2,1, 设置新消息提示 接着, 我们用 别的手机发送一条中英文短信 YIXIN_SIM900A 中英文短信测试 到我们的模块 上 18

21 模块接收到短信后, 会提示如 :+CMTI: SM,2, 表明收到了新的短信, 存 放在 SIM 卡位置 2 然后, 我们发送 AT+CMGR=2, 即可读取该短信, 如下图所 示 : 读取短信后, 收到的内容如下 : +CMGR: "REC UNREAD"," ","","15/03/22,00:50:45+32" E005F D E2 D82F ED4FE16D4B8BD5 可以看出, 和英文短信的读取基本一样, 指示返回的短信内容不一样, 这里是一串 UNICODE 编码, 所以, 我们这里还需要用到一个工具 : 汉字 UNICODE 互 换工具.exe, 来实现 UNICODE 到汉字的转换 这个软件在 YIXIN_SIM808_A 模块 配套资料包里面可以找到 打开该软件, 然后将收到的 UNICODE 编码内容 : E005F D E2 D82F ED4FE16D4B8BD5( 注明 1), 复制到 Unicode 码输入栏, 然后点击 :Unicode 转汉字按钮, 即可在双字节汉字 一栏, 看到转换过来的短信内容, 如下图所示 : 19

22 从上图可以看到, 转换后的内容为 :YIXIN_SIM900A 中英文短信测试 这就 是我们发送给模块的内容, 说明中英文短信读取成功 注明 1: 这里是 UNICODE 编码的字符串, 每 4 个字符组成 1 个 UNICODE 码, 比如 0059, 实际上是代表十六进制的 0X0059, 即大写字母 Y 的 UNICODE 码 中英文短信都是 ( 不论 读取短信还是发送短信 ) 采用 UNICODE 编码的字符串, 所以字符串长度必定为 4 的倍数 中英文短信的发送 本节, 我们将使用 YIXIN_SIM808_A 模块来给指定号码发送一条中英文短信 同样, 我们用到 AT+CMGS 指令来发送中英文短信 还是采用文本模式发送, 发送步骤如下 : 首先, 发送 :AT+CMGF=1, 设置为文本模式 然后, 发送 : AT+CSMP=17,167,2,25, 设置文本模式参数 最后发送 :AT+CSCS= UCS2, 设置为 UCS2 编码字符集 此时, 我们可以发送 :AT+CMGS 指令来发送中英文短信了, 不过由于使用了 UCS2 字符集, 所有字符 / 数字 / 汉字, 都必须使用 UNICODE 编码 假定我们要给手机号 : , 发送一条中英文短信, 内容为 YIXIN_SIM900A 中英文短信发送测试 我们首先用: 汉字 UNICODE 互换工具.exe, 这个软件将号码和发送内容转换为 UNICODE 字符串 ( 需要手动去掉空格 ), 得到 : 20

23 , 转换后的 UNICODE 字符串 ( 去掉空格后 ) 为 : YIXIN_SIM900A 中英文短信发送测试, 转换后的 UNICODE 字符串为 : E005F D E2D82F ED4FE153D190016D4B8BD5 然后, 发送 :AT+CMGS= , 这个指令, 然后模块返回 :>, 此时我们输入我们需要发送的内容 : E005F D E2D82F ED4FE153D190016D4B8BD5, 注意, 此时不用发送回车 (Enter 键 ) 了 在发送 完内容以后, 最后以十六进制 (HEX) 格式单独发送 ( 不用添加回车 ):1A( 即 0X1A), 启动一次短信发送, 如下图所示 : 等到模块发送完成, 返回如 :+CMGS:81, 表示短信发送成功 此时, 我们在目标手机 ( ) 上面, 就可以看到模块发送过来的中英文短信 了 短信的读取与发送, 我们就介绍到这里了, 我们全部使用文本 (TEXT) 模式 来实现的, 一般使用文本 (TEXT) 模式已经可以满足使用要求, 当然还可以使用 21

24 PDU 模式, 不过 PDU 模式比较复杂, 有兴趣的朋友, 可以参考相关资料自行研 究 2.5 GPRS 通信 本节, 我们将介绍如何使用 YIXIN_SIM808_A 模块进行 GPRS 通信, 实现模块 与电脑的 TCP 和 UDP 数据传输 本节, 将要用到的指令有 : AT+CGCLASS/AT+CGDCONT/AT+CGATT/AT+CIPCSGP/AT+CLPORT/AT+CIPSTART/ AT+CIPSEN/AT+CIPSTATUS/AT+CIPCLOSE/AT+CIPSHUT 等 10 条 AT 指令 注意 1: 每次发送 AT 指令时都要以 回车键 ((Enter 键 ) 结尾! 否则 AT 指令格式不正常, 比如发送 AT+CIPSEN 指令时, 在串口调试助手的发送区输入 AT+CIPSEN, 接着还需要输入 Enter 键 ( 回车键 ), 然后才点击 手动发送 把 AT+CIPSEN 指令发送出去 实际上发送的内容除了有 AT+CIPSEN 这 9 个字符之外还有 换行回车 ( 回车键 ) 注意 2: 所以的指令都必须是以 ASCII 编码字符格式发送 ( 即都要用英文输入法来输入 AT 指令的每个字符, 包括冒号 逗号 问好等 ), 不要在指令里面 夹有中文符号 (1) AT+CGCLASS: 用于设置移动台类别 SIM808 模块仅支持类别 B 和 CC, 发送 :AT+CGCLASS= B, 设置移动台类别为 B 即, 模块 支持包交换和电路交换模式, 但不能同时支持 (2) AT+CGDCONT: 用于设置 PDP 上下文 发送 : AT+CGDCONT=1, IP, CMNET, 设置 PDP 上下文标标志为 1, 采用互 联网协议 (IP), 接入点为 CMNET (3) AT+CGATT, 用于设置附着和分离 GPRS 业务 发送 :AT+CGATT=1, 附 着 GPRS 业务 (4) AT+CIPCSGP: 用于设置 CSD 或 GPRS 链接模式 发送 : AT+CIPCSGP=1, CMNET, 设置为 GPRS 连接, 接入点为 CMNET (5) AT+CLPORT, 用于设置本地端口号 发送 :AT+CLPORT= TCP, 8086, 即设置 TCP 连接本地端口号为 8086 (6) AT+CIPSTART: 用于建立 TCP 连接或注册 UDP 端口号 发 送 :AT+CIPSTART= TCP, , 8086, 模块将建立一个 TCP 连接, 连接目标地址为 : , 连接端口号为 8086, 连接成 功会返回 :CONNECT OK 22

25 (7) AT+CIPSEND: 用于发送数据 在连接成功后发送 :AT+CIPSEND, 模 块返回 :>, 此时可以输入要发送的数据, 最大可以一次发送 1352 字节, 数据输入完后, 同发短信一样, 输入十六进制的 :1A(0X1A), 启动发送数据 在数据发送完成后, 模块返回 :SEND OK, 表示发送 成功 (8) AT+CIPSTATUS: 用于查询当前连接状态 发送 :AT+CIPSTATUS, 模块即 返回当前连接状态 (9) AT+CIPCLOSE: 用于关闭 TCP/UDP 连接 发送 :AT+CIPCLOSE=1, 即可快 速关闭当前 TCP/UDP 连接 (10)AT+CIPSHUT: 用于关闭移动场景 发送 :AT+CIPSHUT, 则可以关闭移 动场景, 关闭场景后连接状态为 :IP INITIAL, 可以通过发送 : AT+CIPSTATUS, 查询 另外, 在连接建立后, 如果收到 :+PDP:DEACT, 则必须发送 :AT+CIPSHUT, 关闭场景后, 才能实现重连 以上就是我们本节可能使用到的一些 AT 指令的简单介绍, 要实现模块与电 脑的 GPRS 通信, 需要确保所用电脑具有公网 IP, 否则无法实现通信, 推荐在 ADSL 网络下进行测试, 并最好关闭防火墙 / 杀毒软件 1 对于 ADSL 用户 ( 没有路由器 ), 直接拥有 1 个公网 IP, 你可以通过百 度, 搜 :IP, 第一条目, 就是本机 IP, 如下图 : 致的 该 IP 将与你的电脑 IP( 双击网络连接图标 -> 支持选项卡, 即可查看 ) 是一 23

26 2 对于使用了路由器的 ADSL 用户, 此时电脑 IP 与百度到的公网 IP 是不一 样的, 如下图所示 : 可以看到, 我们的电脑 IP 为 : , 与公网 IP 不一致, 此时我们 需要对路由器进行一下转发规则设置 : 登陆路由器控制页面, 然后找到 DMZ 设置 如下图所示 : 24

27 然后设置启用 DMZ 主机, 并设置 DMZ 主机 IP 地址为所用电脑的 IP 地址, 本 机 IP 为 : , 如下图 然后点击 应用 这样, 我们就把内网 IP( ) 映射到了外网, 相当于经过路由器的电脑, 拥有了一个公网 IP 注 : 对于不同的路由器,DMZ 设置所在的位置是不一样的, 但是设置的原理都是一样的 下面, 再举一个例子, 水星路由器的 DMZ 设置 : 登陆路由器控制页面, 然后选择 -> 转发规则 ->DMZ 主机, 如下图 : TCP 连接 TCP 是基于连接的协议, 在收发数据前, 必须先和对方建立可靠连接, 是一种可靠的数据传输方式 本节, 我们将在 YIXIN_SIM808_A 模块和电脑之间建立一个 TCP 连接, 并实现数据的互相收发 首先, 在电脑端, 需要用到一个软件 : 网络调试租手.exe, 该软件在模块配套资料包里面可以找到 25

28 打开软件, 设置协议类型为 :TCP 服务器, 本地 IP 地址直接用默认的即可, 设置本地端口为 :8086, 注意, 这里的端口号可以随便设置, 范围为 , 只有该端口没有被其他程序占用即可 设置好之后, 点击 连接 按钮 ( 点击后 变为 断开 ), 此时电脑端的 TCP 服务器已经开始工作, 等待连接接入, 如下 图 : 对于 YIXIN_SIM808_A 模块这边, 先发送 4 个指令 : AT+CGCLASS= B AT+CGDCONT=1, IP, CMNET AT+CGATT=1 AT+CIPCSGP=1, CMNET 26

29 这几天指令前面也介绍过, 用于设置移动台类别 连接方式 接入点和附着 GPRS 业务等 起到前期准备的作用 之后, 发送 :AT+CLPORT= TCP, 2000, 设置本地 TCP 连接端口为 2000, 然后发送 :AT+CIPSTART= TCP, , 8086, 建立 TCP 连接, 连接到 IP: , 连接端口为 :8086 等待 TCP 连接成功建立, 模块返回 : CONNECT OK 此时,SIM808 模块和电脑已经建立了一个 TCP 连接, 可以相互发送数据了 首先, 我们来学习如何通过 YIXIN_SIM808_A 模块给电脑发送数据 通过串口调试助手发送 :AT+CIPSEND, 接着模块返回 :>, 然后我们发送字符串内容 ( 不用发送新行 ):YIXIN_SIM900A TCP TEST, 最后发送十六进制的 :1A, 启动数据发送 然后模块返回 :SEND OK, 说明发送成功, 如下图 : 在串口调试助手收到 :SEND OK, 之后, 表明我们的数据已经成功发送出去, 此时在电脑的网络调试助手, 会显示收到的数据, 如下图 : 27

30 上图中的连接对象 : :5300, 这是指示当前的数据来源 ( 当前连接对象 ) 它表示的意思是: 当前数据来自 : , 端口号为 5300, 这个 IP 地址和端口, 是运营商给我们的 YIXIN_SIM808_A 模块随机分配的一个 IP 和端口, 也就是 SIM 卡的 IP 地址 接着, 我们在网络调试助手里面输入 :TCP Server test ok!, 然后点击 : 发送按钮, 此时,YIXIN_SIM808_A 模块将收到的数据直接发送给串口, 如下图的最后一行 : 28

31 注意 :TCP 连接需要心跳维持, 如果长时间没有数据的收发, 那么 TCP 连接很可能会被断开, 下次数据通信, 又得重新连接, 所以实际应用的时候, 都需要添加心跳, 来维持当前 TCP 的连接 最后, 我们要关闭 TCP 连接, 发送 :AT+CIPCLOSE=1, 关闭当前 TCP 连接, 再发送 :AT+CIPSHUT, 关闭场景, 如下图 : 29

32 2.5.2 UDP 连接 UDP 与 TCP 对应, 是面对非连接的协议, 在收发数据时, 不需要建立连接, 是一种不可靠的数据传输方式, 不过速度快 本节, 我们将在 YIXIN_SIM808_A 模块和电脑之间建立一个 UDP 连接, 并实 现数据的互相收发 同样, 我们先在电脑端打开网络调试助手, 设置协议类型为 :UDP 协议, 使用默认的 IP 地址, 并设置本地端口号为 :8086 设置好之后, 点击 连接 按 钮 ( 点击后变为 断开 ), 此时电脑端的 UDP 通信就准备好了, 等待发送和接 收数据, 如下图 : 30

33 由于移动台类别 连接方式 接入点和附着 GPRS 业务等的设置指令, 在 TCP 连接的时候, 我们已经发送过了, 所以不需要再次发送了 对于 UDP 连接, 通过串口助手发送 :AT+CLPORT= UDP, 3000, 设置本地 UDP 连接端口为 3000, 然后发送 :AT+CIPSTART= UDP, , 8086, 建立 UDP 连接, 目标 IP 地址为 : , 连接端口为 :8086. 等待 UDP 连接成功, 模块返回 :CONNECT OK 此时,UDP 连接已经完成, 可以相互发送数据了 同样, 先学习 YIXIN_SIM808_A 模块发送数据给电脑 通过串口调试助手发送 :AT+CIPSEND, 此时模块返回 :>, 然后我们发送字符串内容 ( 不用换行 ): YIXIN_SIM900A UDP TEST!, 最后发送十六进制的 :1A, 启动数据发送 然后等待模块回应 :SEND OK, 说明发送成功 如下图 : 31

34 在串口调试助手收到 :SEND OK, 之后, 表明我们的数据已经成功发送出去 了, 此时, 在电脑的网络调试助手, 会显示收到的数据 如下图 : 32

35 从上图可以看出, 接收到的数据来自 : 这个 IP 地址的 这个端口 可以看到,UDP 连接的时候,SIM 卡的 IP 地址和端口号和 TCP 连接的时候不一样了, 说明 SIM 卡每次连接的地址都可能变化, 所以在做相关应用的时候, 大家需要注意这点 然后, 我们在网络调试助手里面输入 :UDP test ok!, 然后在 目标 IP 输入 IP: , 目标端口号 输入 :12607, 然后点击 : 发送按钮, 此时 YIXIN_SIM808_A 模块将收到的数据直接发送给串口, 如下图的最后一行数据所示 : 33

36 由于 UDP 连接并不提供可靠传输, 很可能出现发送不到的情况, 所以在需要可靠数据传输的时候, 推荐使用 TCP 连接 最后, 我们要关闭 UDP 连接, 发送 :AT+CIPCLOSE=1, 关闭当前 UDP 连接, 再发送 :AT+CIPSHUT, 关闭场景, 如下图 : 34

37 2.5.3 GPRS 通信注意事项 1 用来测试的 SIM 卡必须开通 GPRS 功能, 否则不能测试 GPRS 功能 ; 2 SIM 卡开通 GPRS 功能, 模块可以打电话, 发短信, 但是不能连接 GPRS, 这种情况可能有如下几个原因 : (1) 没有公网 IP: 在百度输入 IP, 然后搜索, 就可以看到你的公网 IP, 如下图 : 如上图所示, 得到我的电脑的公网 IP 是 : , 然后进入路由器, 查看 WAN 口状态, 即可获得 WAN IP, 如下图 : 35

38 从上图可知,WAN IP 地址为 : , 这个 IP 地址跟我们百度到的 IP 地址不一致, 这个情况说明公网 IP 不正常, 我的路由器上一级, 可能还有路 由器, 导致我的公网 IP 和路由器入口 (WAN IP) 不一致, 这种情况下, 不能正 常测试 SIM808 的 GPRS 通信功能, 必须换其他网络环境测试 ( 必须换的网络环境 如下 : 百度到的公网 IP 和路由器的入口 IP(WAN IP) 是一样的!) 如果是电脑直接接 ADSL 猫上网, 则直接查看电脑的本地 IP 即可, 看如果电 脑的 IP 和百度得到的 IP 是否一样, 是一样就可以继续 GPRS 测试, 不是一样就 得换网络环境! (2)IP 映射没有设置好 : 这个主要是用路由器的时候, 需要设置 ( 直接电脑连接 ADSL 猫, 不需要这 个设置 ), 因为路由器分配给电脑的 IP, 是局域网 IP, 不是公网 IP, 所以需要对路由器进行转发规则设置, 将公网 IP 的数据都转发到指定的电脑 IP 上面, 也就是 DMZ 主机设置 比如百度到的公网 IP 是 : , 我的电脑 IP 地址 是 : , 那么在路由器设置页面, 选择 DMZ 主机, 设置 DMZ 主机 IP 地址为 , 如下图所示 : 注意 DMZ 状态要选择启用 这样设置之后, 访问公网 IP: 的 所有数据, 就会转发到我的电脑 ( ) 上面 (3) 电脑 / 路由器, 开启了防火墙 : 36

39 以上两种情况都确认无误后, 还是不能连接, 那就该检查, 是不是电脑开启 了防火墙? 如果是, 请关闭防火墙再试试 另外, 路由器的防火墙也请关闭 2.6 GPS 卫星定位 本节, 我们将介绍如何使用 YIXIN_SIM80_A 模块进行 GPS 卫星定位 本节, 将要用到的指令有 : AT+CGPSPWR/AT+CGPSRST/AT+CGPSINF/AT+CGPSSTATUS/AT+CGPSOUT 等 5 条 AT 指令 (1) AT+CGPSPWR: 用于控制 SIM808 模块 GPS 功能的开启或者关闭, 发 送 AT+CGPSPWR=1 时开启 SIM808 的 GPS 功能 ; 发送 AT+CGPSPWR=0 时关闭 SIM808 的 GPS 功能 (2) AT+CGPSRST: 用于控制 SIM808 的 GPS 功能的重启模式, AT+CGPSRST=0 时为冷启动模式 ;AT+CGPSRST=1 时为热启动模式 ; AT+CGPSRST=2 时为温启动模式 (3) AT+CGPSINF: 发送 AT+CGPSINF=0 用于获取当前 GPS 位置信息, 这 个命令应该在 GPS 定位成功后执行, 才能返回 GPS 当前的位置信息 (4) AT+CGPSSTATUS: 发送 AT+CGPSSTATUS? 用于查询 GPS 定位状态, 根据返回的信息判断当前 GPS 定位是否成功, 返回信息为 Location Unknown 表示 GPS 功能没有开启 ; 返回信息为 Location Not Fix 表示 GPS 功能已经开启, 但是还没有定位成功 ; 返回信息为 Location 2D Fix 表示 GPS 状态是 2D 定位成功 ; 返回信息为 Location 3DFix 表示 GPS 状态是 3D 定位成功 (5) AT+CGPSOUT: 用于使能 GPS NMEA 数据输出控制, 关于 GPS NMEA 数据的含义将在下文介绍 注意 1:GPS 首次定位 ( 冷启动 ), 正常条件 ( 户外, 天气良好 ) 下, 需要 1-3 分钟左右, 所以通过相关 AT 指令开启 SIM808 的 GPS 功能后, 是不能马 上定位的, 请耐心等待一下 同样 GPS 定位还受天气条件的影响, 如果天气条件不好, 可能需要更久的时间, 可能是十几分钟, 甚至不能定位 所以阴 雨天, 云层厚的时候, 定位会慢一些, 这个时候请耐心等待 注意 2: 冷启动是指模块所以保存的 GPS 接收历史信息都丢失了, 在这种情 况下重启, 称之为冷启动 ; 温启动是指模块保存了 GPS 接收历史信息, 但是当前可视卫星的信息和保存的信息不一致了, 这样的条件下重启, 称之为温 启动 ; 热启动是指在模块保存了 GPS 接收历史信息且与当前可视卫星信息一 致, 这样的条件下重启, 称之为热启动 37

40 2.6.1 GPS 卫星定位操作 以上是本节我们进行 GPS 卫星定位实验需要用到的 AT 指令, 下面我们将 分 7 个步骤开始进行相关操作, 在这之前我们先给 YIXIN_SIM808_A 模块装 上 GPS 天线, 并把 GPS 天线引到户外 ( 窗边等 ), 并且上电开好机, 如下图 : (1) 首先我们发送 AT+CGPSPWR=1 指令开启 SIM808 模块的 GPS 功能, 接着发送 AT+CGPSSTATUS? 指令查询 GPS 定位状态, 由于 GPS 定位需要一定的时间 ( 见 注意 1 ), 所以此时返回的信息告诉我们目前 GPS 还没有定位成功, 如下图 : 38

41 (2) 等待 1-3 分钟后 ( 具体时间不定, 见 注意 1 ), 我们重新发送 AT+CGPSSTATUS? 指令查询 GPS 定位状态, 此时通过返回的信息, 我们知 道 GPS 已经定位成功, 且 GPS 的状态为 3D, 如下图 : (3) 接着, 发送 AT+CGPSINF=0 获取当前 GPS 位置信息, 如下图 : 39

42 (4) GPS 定位成功后, 我们发送 AT+CGPSOUT=255 指令就可以使能 SIM808 模块输出原始的 GPS NMEA 数据 ( 关于 GPS NMEA 数据的含义将在下文介绍 ) 如下图 : 40

43 (5) 接着我们发送 AT+CGPSRST=1 指令体验一下 GPS 的热启动, 发送指令 AT+CGPSRST=1 后,SIM808 模块停止输出 GPS NMEA 数据, 再过一会后, SIM808 模块重新输出 GPS NMEA 数据, 说明 GPS 功能重启成功, 如下图 : 41

44 (6) 接着我们发送 AT+CGPSRST=0 指令体验一下 GPS 的冷启动, 发送指令 AT+CGPSRST=0 后,SIM808 模块停止输出 GPS NMEA 数据, 再过一段时间 后,SIM808 模块重新输出 GPS NMEA 数据, 说明 GPS 功能重启成功, 如下图 : 42

45 (7) 最后, 我们可以提供发送 AT+CGPSPWR=0 指令关闭 SIM808 的 GPS 功能, 终止 GPS 定位 如下图 : 至此, 我们已经全部介绍了 YIXIN_SIM808_A 模块关于 GPS 卫星定位功能的 指令操作过程, 下面将简单介绍 GPS 相关工具的应用和 GPS NMEA 数据协议 根据上面介绍的 GPS 相关操作步骤 (1) 到步骤 (4), 使 SIM808 模块定位成功, 并输出 GPS NMEA 数据后, 我们关闭 串口调试助手 然后打开配套资料里面的 野火多功能调试助手 v0.2.0.exe, 用该软件来接收 SIM808 模块输出的 GPS NMEA 数据, 实现直观的 GPS 卫星定位 如下图介绍 : 点击 关闭 串口 1 SIM808 输出 GPS NMEA 数据后就可以关闭 串口调试助手 43

46 打开 野火多功能调试助手 v0.2.0.exe, 选择 GPS 定位功能 选择 控制面板, 然后设 置正确的串口参数 ( 和之前发送 AT 指令用的 串口调试 助手 的串口参数一致 ), 然后点击 打开串口, 此 时该软件已经进行接收 SIM808 发送过来的 GPS NMEA 数据 44

47 选择 GPS 信息 就可以 直观看到 SIM808 模块的 GPS 定位情况 ( 该软件对 GPS NMEA 数据进行解析并显 示 ), 包括经纬度 海拔 接收卫星情况等等, 如左图 如果此时我们的电脑连 接了宽带网络 ( 电脑可以上网 ), 该软件会根据 SIM808 输出的 GPS NMEA 数据结合 百度地图显示我们当前的地理位置, 如下图 : SIM808 输出的 GPS NMEA 数据 45

48 2.6.2 NMEA-0183 协议简介 NMEA0183 是美国国家海洋电子协会为海用电子设备制定的标准格式 目前已经成为了 GPS 导航设备统一的 RTCM 标准协议 NMEA-0183 协议采用 ASCII 码来传递 GPS 定位信息, 我们称之为帧 帧格式形如 :$aaccc,ddd,ddd,,ddd*hh(cr)(lf) 1 $ : 帧命令起始位 2 aaccc: 地址域, 前两位为识别符 (aa), 后三位为语句名 (CCC) 3 ddd,,ddd: 数据 4 * : 检验和前缀 ( 也可以作为语句数据结束的标志 ) 5 hh: 校验和 (check sum),$ 与 * 之间所有字符 ASCII 码的校验和 6 (CR)(LF): 帧结束, 回车和换行符 NMEA-0183 常用命令如下表 : 注 1: 即协调世界时, 相当于本初子午线 (0 度经线 ) 上的时间, 北京时间比 UTC 早 8 个小时 接下来我们分别介绍这些命令 1,$GPGGA(GPS 定位信息 ) $GPGGA 语句的基本格式如下 : $GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,< 14>*<15><CR><LF> 46

49 例子 : $GPGGA, , ,N, ,E,1,8,1.01,499.6,M,48.0,M,,0*5B <1> UTC 时间, 格式为 hhmmss.sss <2> 纬度, 格式为 ddmm.mmmm( 前导位数不足则补 0) <3> 纬度半球,N 或 S( 北纬或南纬 ) <4> 经度, 格式为 dddmm.mmmm( 前导位数不足则补 0) <5> 经度半球,E 或 W( 东经或西经 ) <6> 定位质量指示,0= 定位无效,1= 标准定位,2= 差分定位,6= 估算 <7> 使用卫星数量, 从 00 到 12( 前导位数不足则补 0) <8> 水平精确度,0.5 到 99.9 <9> 天线离海平面的高度, 到 米 <10> 高度单位,M 表示单位米 <11> 大地椭球面相对海平面的高度 ( 到 ) <12> 高度单位,M 表示单位米 <13> 差分 GPS 数据期限 (RTCM SC-104), 最后设立 RTCM 传送的秒数量 <14> 差分参考基站标号, 从 0000 到 1023( 前导位数不足则补 0) <15> 校验和 2,$GPGSA( 当前卫星信息 ) $GPGSA 语句的基本格式如下 : $GPGSA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14 >,<15>,<16>,<17>*<18><CR><LF> 例子 : $GPGSA,A,3,23,29,07,08,09,18,26,28,,,,,1.94,1.18,1.54*0D <1> 模式 2:M = 手动, A = 自动 <2> 模式 1: 定位型式 1 = 未定位,2 = 二维定位,3 = 三维定位 <3> 第 1 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 (Pseudo Random Noise, 伪随机噪声码 ),01 至 32( 前导位数不足则补 0, 最多可接收 12 颗卫星信息 ) 47

50 <4> 第 2 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 <5> 第 3 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 <6> 第 4 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 <7> 第 5 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 <8> 第 6 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 <9> 第 7 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 <10> 第 8 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 <11> 第 9 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 <12> 第 10 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 <13> 第 11 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 <14> 第 12 信道正在使用的卫星 PRN 码编号 <15> PDOP 综合位置精度因子 ( ) <16> HDOP 水平精度因子 ( ) <17> VDOP 垂直精度因子 ( ) <18> 校验和 3,$GPGSV( 可见卫星数 ) $GPGSV 语句的基本格式如下 : $GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,...,<4>,<5>,<6>,<7>*<8><CR><LF> 例子 : $GPGSV,3,1,10,23,38,230,44,29,71,156,47,07,29,116,41,08,09,081,36*7F <1> 总的 GSV 语句电文数 <2> 当前 GSV 语句号 <3> 可视卫星总数,00 至 12 <4> 卫星编号,01 至 32 <5> 卫星仰角,00 至 90 度 <6> 卫星方位角,000 至 359 度 实际值 48

51 <7> 信噪比 (C/No),00 至 99dB; 无表示未接收到讯号 <8> 校验和 注 : 每条语句最多包括四颗卫星的信息, 每颗卫星的信息有四个数据项, 即 : 卫星编号 卫星仰角 卫星方位角 信噪比 4,$GPRMC( 推荐定位信息 ) $GPRMC 语句的基本格式如下 : $GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*<13><CR><LF> 例子 : $GPRMC, ,A, ,N, ,E,0.004,77.52,091202,,,A*57 <1> UTC(Coordinated Universal Time) 时间,hhmmss( 时分秒 ) 格式 <2> 定位状态,A= 有效定位,V= 无效定位 <3> Latitude, 纬度 ddmm.mmmm( 度分 ) 格式 ( 前导位数不足则补 0) <4> 纬度半球 N( 北半球 ) 或 S( 南半球 ) <5> Longitude, 经度 dddmm.mmmm( 度分 ) 格式 ( 前导位数不足则补 0 <6> 经度半球 E( 东经 ) 或 W( 西经 ) <7> 地面速率 (000.0~999.9 节,Knot, 前导位数不足则补 0) <8> 地面航向 (000.0~359.9 度, 以真北为参考基准, 前导位数不足则补 0) <9> UTC 日期,ddmmyy( 日月年 ) 格式 <10> Magnetic Variation, 磁偏角 (000.0~180.0 度, 前导位数不足则补 0) <11> Declination, 磁偏角方向,E( 东 ) 或 W( 西 ) <12> Mode Indicator, 模式指示 ( 仅 NMEA 版本输出,A= 自主定位, D= 差分,E= 估算,N= 数据无效 ) <13> 校验和 5,$GPVTG( 地面速度信息 ) $GPVTG 语句的基本格式如下 : 49

52 $GPVTG,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>*<10><CR><LF> 例子 : $GPVTG,77.52,T,,M,0.004,N,0.008,K,A*06 <1> 以真北为参考基准的地面航向 <2> T, 表示 真 <3> 以磁北为参考基准的地面航向 <4> M, 表示 磁场 <5> 地面速率 <6> N, 表示 节 <7> 地面速率 <8> K, 表示 千米 / 小时 <9> 模式指示 (A= 自主定位,D= 差分,E= 估算,N= 数据无效 ) <10> 校验和 6,$GPGLL( 定位地理信息 ) $GPGLL 语句的基本格式如下 : $GPGLL,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>*<8><CR><LF> 例子 : $GPGLL, ,N, ,E, ,A,A*60 <1> 纬度 ddmm.mmmmm( 度分 ) <2> 纬度半球 N( 北半球 ) 或 S( 南半球 ) <3> 经度 dddmm.mmmmm( 度分 ) <4> 经度半球 E( 东经 ) 或 W( 西经 ) <5> UTC 时间 :hhmmss( 时分秒 ) <6> 定位状态,A= 有效定位,V= 无效定位 <7> 模式指示 (A= 自主定位,D= 差分,E= 估算,N= 数据无效 ) <8> 校验和 50

53 7,$GPZDA( 当前时间信息 ) $GPZDA 语句的基本格式如下 : $GPZDA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>*<7><CR><LF> 例子 : $GPZDA, ,16,09,2002,00,00*64 <1> UTC 时间 :hhmmss( 时分秒, 格林威治时间 ) <2> 日 <3> 月 <4> 年 <5> 本地区域小时 (NEO-6M 不支持, 为 00) <6> 本地区域分钟 (NEO-6M 不支持, 为 00) <7> 校验和 关于 NMEA-0183 协议命令帧就介绍到这里, 了解了该协议, 我们就可以编写 MCU 代码, 解析 GPS NMEA-0183 数据, 从而得到 GPS 定位的各种信息 51