Spickzettel für SIM800L

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Stromversorgung

Eine stabile Stromversorgung ist wichtig, wird die Mindestspannung kurz unterschritten startet es Modul neu.

• <3,4V "UNDER-VOLTAGE POWER DOWN"
• ≤3,5V "UNDER-VOLTAGE WARNING"
• ≥4,3V "OVER-VOLTAGE WARNING"
• >4,4V "OVER-VOLTAGE POWER DOWN"

4,1V werden empfohlen mit 2A während dem Senden, mit 100µF Low-ESR (Tantal) + 1µF abgeblockt.

Die IOs des SIM800 scheinen mit 2,8V zu arbeiten (VDD_EXT=2,8V), die TTL-Pegel dürfen bis 3,0V haben. Dazu werden Pegelanpassungen vorgeschlagen:

• Spannungsteiler 3V3->2V8 1k/5k6 bzw. Reihenwiderstand 1k
• Dioden mit Pullup (2V8-seitig) bzw. Pulldown (3V3-seitig)
• bei 5V-Logik werden Level-Translator empfohlen

Die Pegel der UART sind

• VIL < 0,7V
• VIH = 2,1..3,1V
• VOL < 0,4V
• VOH > 2,4V (typ. 2,8V)

Wird ein ATtiny85 mit Vcc = 4,1V bei 10MHz betrieben, ergeben sich daran diese Pegel:

• VIL < 0,3V*Vcc = 1,23V
• VIH > 0,6*Vcc = 2,46V
• VOL < 0,6V
• VOH > 4,3V

Notfalls könnte man den ATtiny85 zwar aus dem VDD_EXT des SIM800 versorgen (2,8V 50mA), der aber knapp an der Grenze liegt (2,7V). Weiterhin hat das Core-Board keinen herausgeführten VDD_EXT-Anschluss. Deshalb wird ein Spannungsteiler am RX des SIM800 eingesetzt, der 4,1V auf 3,1V herabsetzt (3k/1k), oder 4,1V->2,8V mit 1k/2k2

Für 3,3V-TTL wird ein Spannungsteiler 1k/5k6 empfohlen: 2,8V.
Für 3,0V-TTL wird ein Spannungsteiler 1k/14k empfohlen: 2,8V.

Weiterhin wird auch die Temperatur überwacht:

• >+85°C "+CMTE:2" und Power-Down
• >+80°C "+CMTE:1"
• <-30°C "+CMTE:-1"
• >-40°C "+CMTE:-2" und Power-Down

Start mit Auto-Baud

Nach dem Start wartet das Modul auf ein 'AT' (groß/klein egal), um die Baudrate zu bestimmen (Auto-baud). Dieses wird bei Bereitschaft mit "OK" quittiert.

Es soll angeblich beim Start ein Hex-String mit 115200bps gesendet werden (für das PC tool).

Auto-bauding wird mit AT+IPR=0 aktiviert, wird durch AT&W dauerhaft gespeichert.

Es wird empfohlen 3 bis 5 Sekunden vor dem Senden des Sync-ATs zu warten.

Start mit fixer Baud-Rate

Bei Bereitschaft wird ein "RDY" gesendet.

Bauraten zwischen 1200 und 460800bps werden mit AT+IPR=[baudrate] gesetzt, z.B. AT+IPR=115200, wird durch AT&W dauerhaft gespeichert.

Flowcontrol

Es kann mit "AT+IFC=1,1" XON/OFF-Flowcontrol aktiviert werden. Nach dem XOFF (0x13) sendet SIM800 keine Bytes mehr und speichert alles im Puffer, der bei XON (0x11) gesendet wird. Läuft dieser Puffer über, verweigert der SIM800 nach dem XON die Kommunikation. Gelöst werden kann der Zustand, indem AT+IFC=0,0 und XON gesendet wird.

Ist XON/XOFF-Flowcontrol aktiv, so ist die Verbindung zum SIM800 Halb-Duplex: z.B. werden Zeichen verschluckt oder falsch empfangen, wenn gleichzeitig empfangen werden muss.

Power saving

Sleep Mode (Slow Clock)

In Bereitschaft beträgt die Energieaufnahme ca. 84mW (7mA@12V), pulsiert.

Bei aktivem Sleep Mode reduziert sich die Energieaufnahme auf ca. 13,2mW (1,1mA@12V), pulsiert aber.

• AT+CSCLK=0 - kein Sleep Mode (disable slow clock)
• AT+CSCLK=1 - mit DTR=H wird der Sleep Mode erlaubt, mit DTR=L verboten bzw. verlassen (nach 50ms bereit). Nur DTR oder On Air unterbricht.
• AT+CSCLK=2 - automatische Aktivierung des Sleep Mode und Aufwachen, wenn kein Interrupt (On Air, GPIO, Serial)
  Ohne Interrupts wird nach ca. 5,5 Sekunden der Sleep Mode aktiviert.
  Wird der Sleep Mode durch die UART unterbrochen, so wird das erste/aufweckende übertragene Zeichen verworfen.

Wird durch AT&W dauerhaft gespeichert.

*: In der "Serial Port Application Note" steht im Abschnitt "6.4 DTR", dass ca. 50ms nach DTR=0 die Schnittstelle bereit ist. Gemessen habe ich knapp 70ms zwischen DTR=0 und einem XON.

Ist gleichzeitig Flowcontrol aktiviert, wird durch Senden von XOFF der Sleep mitgeteilt. Während des Sleep wird in ebenfalls XON/XOFFs gesendet, aufgrund des in "SIM800 Series_Embedded AT_Sleep_Application_Note_V1.01" im Abschnitt "2.3 Current Consumption in Sleep Mode" beschriebenen periodischen Aufweckens, zum Beispiel zum Blinken der LED, selbst wenn deren An-Zeit '0' ist. Während CFUN==0 und 4 ist dies (bei +CNETLIGHT=0) alle ca. 3,8s, bei CFUN==1 recht häufig.

Wird der Sleep durch ein Zeichen beendet, so wird zwar ca. 5,2ms später XON-XOFF-XON im Abstand von 0,259ms gesendet, ist aber nicht bereit. 

Functionality Level

• AT+CFUN=0 - Minimum: RF- und SIM-Card-Funktion abgeschaltet, d.h. nach dem Reaktivieren muss die SIM-PIN eingegeben werden
• AT+CFUN=1 - Normal
• AT+CFUN=4 - Flight Mode: RF abgeschaltet

Direkte Übergange zwischen 0 und 4 sind nicht möglich.

Das Umschalten kann bis zu 10s dauern.

Bis auf CFUN=0 wird der Wert gespeichert und bei einem Neustart verwendet. D.h. CFUN=0 ist schonend zum Flash.

Beim Umschalten von CSCLK=2 auf CSCLK=0 beginnt die LED wieder zu blinken, wenn sie vorher abgeschaltet war. Ein erneutes Ausführen von AT+CNETLIGHT=0 bewirkt nichts, es muss zunächst AT+CNETLIGHT=1 und danach AT+CNETLIGHT=0 gesendet werden, oder AT+CNETLIGHT=1;+CNETLIGHT=0

Funktioniert nicht: Mit AT+CFUN=x,1 kann nach dem Setzen ein Reset ausgelöst werden.

Mit AT+CFUN=0 und AT+CSCLK=2 wird die Energieaufnahme auf ca. 3,6mW (0,3mA@12V) reduziert, während die UART bereit bleibt.

Mit AT+CFUN=4 und AT+CSCLK=2 wird die Energieaufnahme auf ca. 3,8mW (0,32mA@12V) reduziert, während die UART bereit bleibt.

AT+CFUN=0, AT+CNETLIGHT=0, AT+CSCLK=0 : 12,4mA @ 4,1V
AT+CFUN=4, AT+CNETLIGHT=0, AT+CSCLK=0 : 12,4mA @ 4,1V
AT+CFUN=4, AT+CNETLIGHT=0, AT+CSCLK=2 : 0,62mA @ 4,1V
AT+CFUN=0, AT+CNETLIGHT=0, AT+CSCLK=2 : 0,58mA @ 4,1V

Power Down

• AT+CPOWD=0 - sofort abschalten
• AT+CPOWD=1 - normal abschalten

Nach gut 30 Sekunden startet der SIM800 neu.

ID

• I SIM800 R14.18
• +GMI SIMCOM_Ltd
• +GMM SIMCOM_SIM800L
• +GMR Revision:1418B02SIM800L24

Es gibt mehrere Berichte, dass die Firmware des SIM800C auf dem SIM800L laufen soll, da beide gleich wären. Aber auch einen, bei dem das Modem danach nicht mehr ging.

GPRS

• Verbindungsabfrage ob mit GPRS verbunden: AT+CGATT?, ansonsten mit AT+CGATT=1 einbuchen
• AT+SAPBR=3,1,"CONTYPE", "GPRS"
• AT+SAPBR=3,1,"APN","internet.eplus.de"
• AT+SAPBR=3,1,"USER","eplus"
• AT+SAPBR=3,1,"PWD","gprs"
• AT+SAPBR=1,1 - connect
  • AT+SAPBR=3,1,"CONTYPE", "GPRS";+SAPBR=3,1,"APN","internet.eplus.de";+SAPBR=3,1,"USER","eplus";+SAPBR=3,1,"PWD","gprs"
• AT+CSTT=<apn>,<user name>,<password> - The write command and execution command of this command is valid only at the state of IP INITIAL. After this command is executed, the state will be changed to IP START
  AT+CSTT="internet.eplus.de","eplus","gprs"
• AT+CIICR - Bring Up Wireless Connection with GPRS or CSD
• at+cdnscfg?
• AT+CIFSR Get Local IP Address
• AT+CIPSTATUS Query Current Connection Status
• AT+CDNSGIP="web.de"
• AT+CIPSHUT => STATE: IP INITIAL

AT+SAPBR (no save)

Debug / unsolicited codes

• AT+CGEREP=1 Control Unsolicited GPRS Event Reporting
• AT+CGREG=2 Network Registration Status
• AT+EXUNSOL="SQ",1 automatische Meldungen zur Signalstärke
• AT+SAPBR=4,1

Unterstütze Befehle AT+CLIST=?

E-Mail

• für SSL ist die aktuelle Uhrzeit nötig! (AT+CLTS=1)
• AT+EMAILSSL=1 - Set EMAIL to Use SSL Function (0=not encrypted, 1=encryption port, 2=normal port)
• AT+SSLSETCERT=<file>[,<password>] - Import SSL Client Certificate File
• AT+SSLOPT=<opt>,<enable> - SSL Option (0,0=need server cert., 0,1=no server cert., 1,1=need client auth., 1,0=no client auth.)
• AT+SSLSETROOT=<filename>,<filesize> - Import SSL Root Certificate File
• AT+EMAILCID=1 - Set Email Bearer Profile Identifier
• AT+EMAILTO=30 - Set Timeout Value of SMTP/POP3 Server Response [s]
• AT+SMTPSRV="mail.arcor.de",587 - Set SMTP Server Address and Port
• AT+SMTPAUTH=1,"@xyz.de","geheim"  - Set User Name and Password for SMTP Authentication (1=auth)
• AT+SMTPFROM="@xyz.de","SIM800L" - Set Sender Address and Name
  • AT+SMTPSRV="smtp.strato.de",465;+SMTPAUTH=1,"@xyz.de","geheim";+SMTPFROM="@xyz.de","SIM800L"
  • AT+SMTPSRV="smtp.1und1.de",465;+SMTPAUTH=1,"@xyz.de","geheim";+SMTPFROM="@xyz.de","SIM800L"
• AT+SMTPRCPT=0,0,"@xyz.de" - Set the Email Recipient(TO/CC/BCC) Address and Name (0=TO, 1=CC, 2=BCC; index)
• AT+SMTPSUB="Test von GPRS" - Set the Email Subject
• AT+SMTPBODY=11 Hallo Welt! - Set the Email Body (Byteanzahl, max. 4096)
  • AT+SMTPRCPT=0,0,"@xyz.de";+SMTPSUB="Test von GPRS";+SMTPBODY=11
  • AT+SMTPSRV?;+SMTPAUTH?;+SMTPFROM?;+SMTPRCPT?;+SMTPSUB?;+SMTPBODY?
• AT+SMTPSEND - Send the Email
• optional
  • AT+SMTPCS="ASCII" - Set the Email Charset (wenn anders als ASCII, z.B. "UTF-8", dann Hex-Codes in Betreff und Body)
  • AT+SMTPFILE=1,"test.txt",0 (1=TXT-File, 0=7bit ASCII) - der Dateiname hat nichts mit dem SIM800-Dateisystem zu tun, nach dem AT+SMTPSEND wird nach Länge und Daten gefragt
  • AT+SMTPFT=11 - es werden 11 Zeichen eingegeben, nachdem AT+SMTPSEND ein +SMTPFT: 1,1360 zurückgegeben hat
  • AT+SMTPFT=0 - Ende des Anhangs

strato

• mit SSL=0: +SMTPSEND: 64 : Timeout of SMTP server response
• mit SSL=1: +SMTPSEND: 71 : wenn Zeit nicht stimmt, oder SSLOPT=0,0 (ohne installiertes Zertifikat?)
• mit SSL=2: +SMTPSEND: 72
• Error-Codes siehe SSL-App_Note

Zertifikat einrichten

Das Server-Zertifikat und damit das Wurzelzertifikat bekommt man über "openssl s_client -connect imap.arcor.de:993"

• mail.arcor.de => smtp.vodafonemail.de: Root ist "USERTrust RSA Certification Authority"
• https://www.tbs-certificates.co.uk/FAQ/en/racine-USERTrustRSACertificationAuthority.html

Verfahren:

• AT+FSCREATE=C:\User\T-TeleSecClass2.CRT
• AT+FSWRITE=C:\User\T-TeleSecClass2.CRT,0,1390,30
• AT+FSWRITE=C:\User\T-TeleSecClass2.CER,0,967,30
• [Zertifikatszeichen senden]
• AT+FSFLSIZE=C:\User\T-TeleSecClass2.CRT
• AT+SSLSETROOT="C:\User\T-TeleSecClass2.CRT",1390
• AT+SSLSETROOT="C:\User\T-TeleSecClass2.CER",967
• AT+SSLSETCERT

Location

• AT+CIPGSMLOC=1,1 - View the longitude, latitude and time => +CIPGSMLOC: 0,0.000000,0.000000,2021/11/09,16:57:13
• AT+CIPGSMLOC=2,1 - View time
• AT+CLBSCFG=0,1
• AT+CLBSCFG=0,2
• AT+CLBSCFG=0,3
• AT+CLBSCFG=1,3,"lbs-simcom.com:3002"
• AT+CLBS=1,1

SMS

• AT+CMGF=1 - Text-Modus
• AT+CMGL="ALL"
• mehrteilige SMS: AT+CCONCINDEX
• AT+CMGS="+4912345678", dann SMS-Text abgeschlossen von 0x1A

USSD

• AT+CUSD=1 - Anzeige aktivieren
• AT+CUSD=1,"*140#" - Anfrage senden

+CUSD: 0, "Ihr Tarif:
o2 SIM Plus Flex.

Ihre nächste Rechnung kommt in 19 Tagen. Ihr aktueller Verbrauch liegt bei 0 Min
, 0 SMS einem Datenvolumen von 1 MB

", 15

PIN

Ist die Karte gesperrt "abgewiesen", dann folgt auf CFUN=1 ein +CPIN: NOT INSERTED.

Anhand von Call Ready und SMS Ready kann nicht auf die erfolgreiche Einbuchung ins Netz geschlossen werden (Notrufe wären möglich).

Die SIM-PIN-Abfage kann abgeschaltet werden: AT+CLCK="SC",0,"<PIN>"

Die verfügbare PIN-Versuche können abgefragt werden: AT+SPIC

RTC

• Uhrzeit-Info vpm Provider wird ausgegeben AT+CLTS=1 nach PIN-Eingabe 16:07:37 09.11.2021 und AT+CCLK zugewiesen:
  • *PSUTTZ: 2021,11,9,15,7,37,"+4",0
  • DST: 0
  • +CIEV: 10,"26203","o2-de","o2-de", 0, 0
  • +CTZV: +4,0
  • *PSUTTZ: 2021,11,9,15,7,40,"+4",0
  • DST: 0
• Uhrzeit AT+CCLK?
• VRTC = 1,2 .. 3,0V bei 3µA => T=C*ΔU/I=600.000*C, 1000µF=>10min

Filesystem

Dateinamen werden ohne Anführungszeichen übertragen

• AT+FSMEM => +FSMEM: C:180224bytes - Freier Speicherplatz auf 'C:'
• AT+FSDRIVE=0
• AT+FSLS=C:\ => User\ - Verzeichnis auflisten
• AT+FSMKDIR=User\test
• AT+FSRMDIR=User\test
• AT+FSCREATE=C:\User\test.txt
• AT+FSWRITE=C:\User\test.txt,0,6,10 - <filename>,<mode>,<filesize>,<inputtime>
• AT+FSFLSIZE=C:\User\test.txt
• AT+FSDEL=C:\User\test.txt

Sonstiges

• LED-Blink-Geschwindigkeit für "nicht registriert", "registriert" und "PPP-Kommunikation" AT+SLEDS
• LED aktiv oder abgeschaltet: AT+CNETLIGHT=0 oder 1
• AT+CSGS Netlight Indication of GPRS Status
• AT+CNETSCAN=1 und AT+CNETSCAN ergibt Liste der Stationen mit Kennung => http://www.opencellid.org
• AT+CBC - Spannung und Ladezustand +CBC: 0,90,4125
• AT+CADC? => +CADC: 1,2501 - Analogeingang an Pin 50 abfragen
• die I/O-Pegel liegen bei 2,8V
• ein DigiStump-ATtiny85-Board hat an PB3 und PB4 einen 22Ohm-Reihenwiderstand mit 3,6V-Z-Diode, PB3 hat zusätzlich einen 1,8k-PullUp: