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MANUAL DE USUARIO M2M 3G Shield

MCI02870 | REV. 1.0

Ingeniería MCI Ltda.

Luis Thayer Ojeda 0115 of. 1105, Providencia, Santiago, Chile.

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MANUAL DE USUARIO M2M 3G SHIELD Página 2 de 14

Luis Thayer Ojeda 0115 Of. 1105, Providencia, Santiago, Chile +56 2 23339579 | www.mcielectronics.cl | [email protected]| www.arduino.cl

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Luis Thayer Ojeda 0115 Oficina 1105

Providencia, Santiago, Chile

Viana 405, local 7

Viña del mar, Valparaíso, Chile

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Santiago:

Tel: +56 2 23339579

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® MCI Ltda. 2018

Atención: cambios y modificaciones hechas en el dispositivo, no autorizados expresamente por

MCI, anularán su garantía.

Código Manual: MCI–MA-0320

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CONTENIDO

CONTENIDO ................................................................................................................................... 3

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 4

DEFINICIONES ................................................................................................................................ 4

CARACTERÍSTICAS GENERALES ....................................................................................................... 4

PARTES DEL DISPOSITIVO ............................................................................................................... 5

PINES DE COMUNICACIÓN ............................................................................................................. 6

INDICACIONES ............................................................................................................................... 7

TEST MODEM 3G ........................................................................................................................... 7

TEST GPS ........................................................................................................................................ 9

TEST MICRO SD ............................................................................................................................ 10

EJEMPLO 1: ENVÍO DE POSICIÓN CON GPS Y SMS ......................................................................... 11

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS ..................................................................................................... 14

CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS .................................................................................................... 14

HISTORIA DEL DOCUMENTO ........................................................................................................ 14



INTRODUCCIÓN

En estos momentos la conectividad celular en los proyectos electrónicos es fundamental, ya que

permite envíos de información a través de la red 3G a lo largo de todo el país. Este Shield para

Arduino permite esta conectividad, pudiendo enviar datos de sensores, junto con la posición

geográfica por medio de un módulo GPS que también posee la tarjeta, ideal para los proyectos que

se encuentran en movimiento, ya que con solo añadir una batería se obtiene un pequeño centro

receptor y transmisor de datos de bajo costo.

En el caso de perder la conectividad y no querer perder los datos, la M2M 3G Shield tiene un socket

para tarjetas micro SD, para almacenar la información deseada.

Esta tarjeta cumple con la función de pasar desde una comunicación serial a celular, usando los

pines 0 y 1 o 2 y 3 dependiendo de los jumpers de selección (W1~W4), como también la adquisición

de información vía GPS, a través de comunicación serial por software, mediante los pines 8 y 9.

Posee un socket para pila el cual te permite guardar los datos de configuración del GPS.

DEFINICIONES

GPS: Global Positioning Systems. Sistema de posicionamiento global

UMTS: Universal Mobile Telecommunications System. Servicio universal de telecomunicaciones

móviles

SPI: Serial Peripheral Interface. Interfaz de periférico serial.

CARACTERÍSTICAS GENERALES

La M2M Shield basa su funcionamiento en los módulos GPS SE868-A y 3G UL865, los cuales son de

bajo consumo eléctrico.

• Compatible con Arduino Uno, PICARO, Leonardo y Arduinos compatibles

• Módulo 3G UL865

• Módulo GPS SE868-A con antena interna

• Socket para tarjeta micro SIM

• Socket para tarjeta micro SD

• Socket para pila 12 mm

• Conector para antena UFL o SMA del módulo 3G (depende de la versión)



PARTES DEL DISPOSITIVO

A continuación se presentan las partes fundamentales visibles al usuario, como sockets para tarjeta

micro SD y micro SIM, pila 12 mm, entre otros.

Figura 1. Partes M2M 3G Shield.

• Socket Micro SD: Compartimiento donde se instala tarjeta micro SD.

• Socket SIM Card: Compartimiento donde se instala tarjeta micro SD.

• Socket Pila GPS: Compartimiento donde se instala pila para funcionamiento de GPS (en el

caso de no querer usarla se puede unir el jumper W5, con la desventaja en que el GPS inicie

en un tiempo más largo. PRECAUCIÓN: Es un sola opción, no se puede usar la pila y tener el

jumper soldado, ya que puede dañar la pila o el regulador del Arduino).

• LEDs estado: Indicadores de Modem 3G encendido (4V) y estado de conexión (S).

• GPS: Módulo de posicionamiento global con antena incorporada.

• Conector Antena 3G: Este puede ser UFL o SMA dependiendo de la versión.

• Conector USB: En la parte posterior se encuentra el conector para comunicarse

directamente con el modem 3G.



PINES DE COMUNICACIÓN

A continuación se presentan los pines de comunicación entre los módulos y Arduino.

Módulo 3G UL865

El módulo 3G se comunica con el Arduino a través de la UART o por los pines 2 y 3 que usan la librería

Software Serial a 9600 baudios, dependiendo de los jumpers de soldadura que estén seleccionados

(W1, W2, W3 y W4). En la siguiente tabla está el resumen de los pines que usa el modem con sus

respectivos jumpers.

3G UART (W1 y W3) Dline (W2 y W4)

MT = Modem Transmite RX pin D0 D2

MR = Modem Recibe TX pin D1 D3

On = Encender Módulo D7

Tabla 1. Comunicación Arduino y 3G.

Módulo GPS SE868-A

Para el GPS los pines de comunicación están fijos, ya que puede usar la librería AltSoftSerial a 9600

baudios. En la siguiente tabla está el resumen de los pines que usa el GPS.

GPS Pin Arduino

GT = GPS Transmite D8

GR = GPS Recibe D9

Tabla 2. Comunicación Arduino y GPS.

Socket Micro SD

Para usar una tarjeta micro SD se debe habilitar un pin para poder comunicarse con esta, el resto

de los pines es fijo debido a que usa la comunicación SPI.

Micro SD Pin Arduino

SCK D13

MISO D12

MOSI D11

CS = Chip select D4

Tabla 3. Comunicación Arduino y la tarjeta micro SD.



INDICACIONES

En la siguiente lista se indicarán los datos importantes que hay que tener en cuenta al usar la M2M

3G Shield.

Para el funcionamiento del modem 3G se debe conectar una fuente externa de 9VDC en el

conector Jack Power del Arduino o PICARO.

Asegurarse que estén los respectivos jumpers para la comunicación serial del Modem

(revisar tabla 1).

Para encender el modem se debe poner en estado alto (HIGH) el pin 7 del Arduino o PICARO

y para apagar el modem se debe pasar a un estado bajo (LOW).

Para conexión a internet siempre es necesario configurar la APN de la SIM Card que se esté

usando (para SMS no es necesario).

Para que comience a funcionar el GPS se debe de instalar una pila tipo moneda de 3V 12mm,

esta tiene la función de hacer partir el GPS y guardar las efemérides.

Para el uso de una tarjeta micro SD se debe seleccionar el pin 4 como CS (chip Select) en el

código. Se pueden encontrar ejemplos en el IDE de Arduino en File/Examples/SD/…

Para mayor información sobre el módulo GPS y celular https://www.telit.com/.

TEST MODEM 3G

Para revisar el modem se puede hacer a través del USB del Shield o por medio del Arduino, para eso

se debe cargar el siguiente código que enciende el modem y genera un puente entre este y el PC.

#include <SoftwareSerial.h> SoftwareSerial mySerial(3, 2); // Pines de comunicación con el modem void setup() { Serial.begin(9600); mySerial.begin(9600); // Baudios por defecto pinMode(7, OUTPUT); // Configuración como pin de salida delay(10); digitalWrite(7, HIGH); // Encender modem 3G } void loop() { if (mySerial.available()){ char dato = mySerial.read(); Serial.print(dato); } if (Serial.available()){ char dato = Serial.read(); mySerial.print(dato); } }

Con este código uno puede abrir el monitor serial del Arduino y enviarle comandos al modem y

esperar la respuesta.

https://www.telit.com/



Figura 2. Monitor Serial a 9600 con el envío de un comando “at” y la respuesta “OK”.

La otra opción es conectar un cable USB al conector del Shield, instalar los driver y luego usar el

software Telit AT Controller (pedir el software y drivers al correo [email protected]

enviando una foto del comprobante de la compra). Igualmente debe tener el código para encender

el modem.

Figura 3. Software Telit AT Controller.

Figura 4. AT Terminal que se abre a través del software Telit AT Controller.

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TEST GPS

Lo primero que debemos hacer es descargar la librería AltSoftSerial que también se encuentra

disponible en la sección de descarga del Shield e instalarla en el IDE de Arduino para poder usarla.

Al Shield debemos insertar una pila tipo moneda de 3V 12mm en el “Socket pila GPS”, luego

cargamos el código que vienen en la librería el cual lo podemos encontrar en

File/Examples/AltSoftSerial/Test.

Figura 5. Ejemplo para trabajar con el GPS.

Luego de cargar este código de ejemplo abrimos el monitor Serial y comenzaremos a recibir

información del GPS cada 1 segundo. Al comienzo no recibiremos las tramas con la información, ya

que al no tener la pila pierde las efemérides, pero luego de un tiempo las tramas tendrán toda la

información. Con la pila puesta y se apaga la tarjeta, mantendrá las efemérides y partirá más rápido

la próxima vez.

Figura 6. Tramas que entrega el GPS.

https://www.pjrc.com/teensy/td_libs_AltSoftSerial.html



TEST MICRO SD

Para la revisión de la tarjeta micro SD podemos usar los ejemplos que están en el IDE de Arduino,

en la librería SD.

Se debe insertar la memoria micro SD en el socket, luego seleccionar el ejemplo que se desea

ejecutar verificando que la variable chipSelect sea el pin 4 para luego cargar el código al Arduino y

abrir el monitor serial para revisar la información.

Figura 7. Ejemplo para trabajar con la micro SD.

Figura 8. Monitor serial con la información de la SD del ejemplo CardInfo.



EJEMPLO 1: ENVÍO DE POSICIÓN CON GPS Y SMS

Este ejemplo tiene como finalidad hacer uso del GPS y el módulo celular, donde al momento de

presionar un pulsador se enviará un mensaje de texto con la ubicación a un número predeterminado

en el código. También el pulsador se puede reemplazar por algún sensor, donde al sobrepasar algún

valor enviará el mensaje.

Materiales:

• Arduino o PICARO (Arduino compatible)

• M2M 3G Shield

• Fuente de 9V

• Antena

• Pulsador

• Resistencia 2.7K

• Batería 12mm

• SIM card

A continuación detallaremos los pasos a realizar con el hardware en este ejemplo:

1. Unir el jumper W5 en la M2M 3G Shield o insertar una pila de 3V 12mm en el socket, para

el funcionamiento del GPS.

2. Insertamos el SIM card.

3. Conectamos la antena.

4. Montamos el Shield sobre el Arduino, asegurándose de que esté insertado correctamente.

5. Agregamos la conexión del pulsador con la resistencia (ver figura 9 y 10).

6. Conectamos la fuente de 9V al Arduino.

7. Conectamos el cable al Arduino.

Figura 9. Esquema para conectar pulsador al Arduino

http://www.mcielectronics.cl/shop/product/arduino-uno-r3-10230?search=arduino+uno

http://www.mcielectronics.cl/shop/product/picaro-arduino-uno-compatible-11289?search=arduino+uno

http://www.mcielectronics.cl/shop/product/m2m-shield-3g-para-arduino-modem-celular-3g-gps-usd-21980?search=m2m+3g

http://www.mcielectronics.cl/shop/product/transformador-ac-dc-9v-650ma-regulado-jack-dc-5-5x2-1mm-9591?search=9V

http://www.mcielectronics.cl/shop/product/antena-gsm-quatribanda-duck-para-celulares-sma-9701?search=duck

http://www.mcielectronics.cl/shop/product/interruptor-tipo-pulsador-10319?search=pulsador

http://www.mcielectronics.cl/shop/product/pack-de-resistencias-1-4-w-9885?search=resistencia

http://www.mcielectronics.cl/shop/product/bateria-en-forma-de-moneda-cr1225-12mm-10152?search=12mm



Figura 10. Conexión del hardware.

Ahora veremos los pasos con el código de ejemplo:

1. Descargar el archivo Ejemplo_M2M_3G_SMS.rar.

2. Se descomprime.

3. Las dos librerías que están en esa carpeta se copian y se dejan en la siguiente ruta:

Arduino\arduino-1.8.5\libraries.

4. Se abre el ejemplo llamado M2M_3G_Shield_Location_SMS.

5. Se modifica el número de teléfono a donde queremos enviar los mensajes (ver figura 11).

6. Cargamos el código al Arduino.

7. Antes de presionar el pulsador hay que esperar a que encienda el modem y el GPS tome

posición.

8. Presionar el pulsador para enviar SMS con la posición.



Figura 11. Ingreso del número donde se enviarán los mensajes.

Figura 12. Recepción del mensaje.

Verificar que en el lugar que se están realizando las pruebas tenga recepción el GPS, ya que al

interior de edificios tarda más en tomar la señal de los satélites o no logra captarlos, para esto

podemos verificarlo realizando Test GPS.



CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS

• Tensión de alimentación entre 6 VDC y 12VDC

• Consumo máximo de corriente 1.8 A

• Consumo mínimo de corriente 0.04 A

CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS

Dimensiones: 68.58 X 53.34 mm

Figura 13. Dimensiones de la tarjeta.

HISTORIA DEL DOCUMENTO

Revisión Fecha Editado por Descripción/Cambios

1.0 09 de Febrero del 2018 Diego Muñoz O. Versión inicial del documento

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