Modem M590 – obsługa z Arduino – zaczynamy

W tym artykule przyjrzymy się bliżej obsłudze prostego modemu Neovay M590 za pomocą płytki Arduino – lub kontrolera Atmega z wgranym bootloaderem Arduino.
Moduł posłuży nam do wywoływania API RESTowego zapewniając tym samym komunikację wychodzącą mojego projektu CyberHome ze światem.
W tym artykule skupie się na opisaniu pierwszej, niedoskonałej wersji mojego programu, w dalszym czasie będę go rozwijał równolegle z budową kolejnych modułów.

Założenia:

Zakładamy, że będziemy korzystać z dowolnej wersji mikrokontrolera z rodziny Atmel z wgranym bootloaderem Arduino , w moim przypadku będą to wymiennie Arduino Uno i  Klon Arduino Nano, skorzystamy z programowej obsługi komunikacji szeregowej, dzięki czemu nasz mikrokontroler nie musi sprzętowo wspierać UART.

Zasada komunikacji:

Z modemem komunikujemy się za pomocą komend AT, link do PDFa ze spisem wszystkich komend znajdziecie w moim poprzednim wpisie nt. M590.
Każdą komendę będziemy wysyłać X razy aż do uzyskania spodziewanej odpowiedzi, jeśli odpowiedzi nie uzyskamy – przechodzimy do obsługi problemu, najczęściej polega ona na ponowieniu danej sekwencji lub na restarcie modemu.

Konkrety:

Z moich obserwacji wynika, że bardzo ważna jest ustawiona prędkość komunikacji, miałem duże problemy z komunikacją z modemem zarówno poprzez programator USB-UART z PC jak i poprzez Arduino jeśli prędkość była ustawiona na wartość inną niż 4800 bps. Jest to dość dziwne, ponieważ domyślne modem oczekuje komunikacji z prędkością 115200bps (możemy to zmienić za pomocą komendy AT+IPR).
Przyjrzymy się teraz ciekawszym fragmentom kodu dostępnego na moim GITHUBie.

Begin of:

#define DEBUG_ON
int PROBE_INTERWAL_SEC = 1;
#define pinRX 6
#define pinTX 7
#define restartModemPin 5
#define ModemSerialSpeed 4800 //4800

Zaczynamy od definicji pinów do których podłączymy Modem oraz tranzystor resetujący modem.

---

Jak restartować modem?

 

---

Program obsługuje również „tryb debugowania” polegający na wypisywaniu wszystkiego co dzieje się w środku na port szeregowy (odczytujemy to poprzez Monitor portu Szeregowego dostępny w Arduino Studio).

Delay:

void DelayAdv(long sec)
{
  unsigned long previousMillis = millis();
  while (true)
  {
    if ((unsigned long)(millis() - previousMillis) > sec)
      break;
  }
}

Instrukcja Delay() nie jest najlepszym rozwiązaniem – w jej trakcie trudno będzie nam np. skoczyć do obsługi przerwania, dlatego zaleca się jej unikania.
Ja zaproponowałem autorską metodę Delay polegająca na oczekiwaniu określonej liczby sekund w pętli while.

void ModemSend(int SensorId, String Message) {
#ifdef DEBUG_ON
  Serial.println("______________START______________");
#endif
  bool ok = false;
  WriteAdv(gsm, 1, "AT+XIIC?\r", "10.", ok, 0);
#ifdef DEBUG_ON
  Serial.println("-------------- Polaczenie z APN: " + String(ok));
#endif
  if (!ok)
    PrepareGprs(gsm);
  probeCount = 0;
  SendGprsData(gsm, SensorId, Message);
}

Co tutaj się dzieje?
Sprawdzamy czy jesteśmy już połączenie z APNem via GPRS, jeśli tak, odpowiedź powinna zawierać adres IP z podsieci klasy A. Korzystam z oferty PLAYa.
Jeśli nie jesteśmy połączenie z Internetem – inicjujemy połączenie. Metodę WriteAdv omówię w kolejnych akapitach.
Jeśli wszystko przebiegnie dobrze – przystępujemy do przesłania informacji z czujnika.

bool PrepareGprs(SoftwareSerial& ser)
{
  probeCount++;
  bool ok;
  WriteAdv(gsm, 2, "ATE0\r", "OK", ok, 0);
  WriteAdv(gsm, 5, "AT+CREG?\r", "0,1", ok, 5);
  if (!ok)
  {
    if (probeCount >= 10)
    {
      ModemSleep();
      probeCount = 0;
    }
    ModemRestart();
    PrepareGprs(ser);
    return 0;
  }
  WriteAdv(gsm, 2, "AT+XISP=0\r", "OK", ok, 0);
  WriteAdv(gsm, 2, "AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"internet\"\r", "OK", ok, 0);
  WriteAdv(gsm, 2, "AT+XIIC=1\r", "OK", ok, 10);
  WriteAdv(gsm, 5, "AT+XIIC?\r", "10.", ok, 8);
  if (!ok)
  {
    if (probeCount >= 10)
    {
      ModemSleep();
      probeCount = 0;
    }
    ModemRestart();
    PrepareGprs(ser);
    return 0;
  }
  probeCount = 0;
  return ok;
}

Tutaj trochę więcej kodu. Sprawdzamy czy nasz modem jest w zasięgu sieci (AT+CREG), jeśli nie – pięciokrotnie powtarzamy próby co 5 sekund. Jeśli nadal nic – restartujemy modem. Jeśli jest jesteśmy w zasięgu sieci i nasz modem poprawnie się z nią komunikuje – przystępujemy do nawiązania połączenia GPRS.
Najczęściej trwa to dość długo – dlatego dajemy mu aż 18 szans. Próbujemy to zrobić 10 razy (probeCount) jeśli mimo 10 krotnego powtórzenia 18 prób połączenia się z Internetem – nie uda się  – usypiamy modem (ModemSleep) i czekamy na lepsze czasy. 🙂

---

W kolejnej części artykułu omówimy mój sposób podawania komend AT i obiecaną komunikację z WebSerwisami.

---

Artykuł w ukazuje się w ramach projektu CyberHome tworzonego w ramach akcji DajSięPoznać.

---