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Cómo trabajar con el módulo GPRS de Raspberry Pi

Cómo configurar los primeros pasos para trabajar con GPRS industrial Raspberry Pi PLC

Introducción

En este blog aprenderás a configurar el módulo GPRS en tu PLC industrial Raspberry. Al leer este post, entenderás cómo se implementa el módulo y cómo establecer las configuraciones.


 Lecturas previas

Te recomendamos que leas los siguientes posts para entender el programa de este blog. También pueden ser útiles para empezar con tu flamante PLC industrial Raspberry Pi:

  • Cómo acceder al PLC industrial Raspberry Pi Read >>

  • Cómo cambiar la IP en Windows y Linux Read >>

Requisitos

Para trabajar con el módulo GPRS, necesitarás cualquiera de nuestros PLC basados en Raspberry Pi para automatización industrial. En este ejemplo, vamos a trabajar con el PLC Raspberry Pi y GPRS 21 IOs:


 Hardware

El módulo SIM800L es el componente principal de las tarjetas FONA 800 de Adafruit por lo que se puede utilizar la librería hecha para estas tarjetas con los módulos baratos que montan la SIM800L.

En este tutorial nos centramos en configurar el entorno para utilizar el módulo GPRS del PLC industrial de la Raspberry Pi, pero también te mostraremos cómo probar el módulo enviando comandos AT por el monitor serie.

Conexiones

Las conexiones entre la Raspberry y el módulo GPRS se pueden ver en la siguiente imagen. Los series están cruzados para poder enviar los datos correctamente.

 

Conexiones

Conexión GPRS

Inserción de la tarjeta SIM

Vamos a proceder a insertar correctamente la tarjeta SIM en el PLC. Para ello, primero debes localizar la entrada de la tarjeta SIM del PLC, que se encuentra en la tapa superior del dispositivo. Podrás ver el símbolo de la tarjeta SIM en la serigrafía; la entrada está justo debajo. Para insertar la tarjeta, debes hacerlo como se muestra en las siguientes imágenes:

Inserción de la tarjeta SIM
Inserción de la tarjeta SIM


 Software

Para poder trabajar con el módulo GPRS del PLC de la Raspberry, tienes que habilitar el hardware serial mientras que la consola debe estar deshabilitada. Para ello, debe ejecutar la interfaz raspi-config.

> sudo raspi-config

Esto abrirá una nueva ventana con diferentes opciones de configuración de la Raspberry. Una vez allí, deberás elegir la opción opciones de interfaz y luego la opción P6, serial para habilitar o deshabilitar la conexión serial. A continuación, se te preguntará si deseas una shell de inicio de sesión, que tendrás que rechazar, eligiendo no trabajar con ella. Después de ello, se mostrará una nueva pregunta sobre la habilitación del hardware del puerto serie. Debes aceptarla.

Si has realizado los pasos con éxito, se mostrará un mensaje diciendo que el shell de inicio de sesión en serie está deshabilitado y la interfaz en serie está habilitada. 


Test de hardware

Este paso es una prueba previa para comprobar la conexión del hardware con el SIM800L y puede omitirse. 

Después de establecer la primera configuración, tendrás que instalar el emulador de terminal Minicom. El SIM800L trabaja con el puerto ttyS0 y para este ejemplo utilizarás una tasa de baudios de 115200. Ejecutarás el siguiente comando para abrir la comunicación serie con el minicom:

> sudo minicom -D /dev/ttyS0 -b 115200

Una vez dentro, escribe AT y pulsa enter y el módulo GPRS devolverá un mensaje de OK. AT es el más simple de los comandos AT, utilizado para probar el módulo.

Configuración de la interface

Después de probar el módulo con el comando AT, habilitarás una interfaz para que funcione más cómodamente en futuros usos. Para ello, trabajarás utilizando el protocolo de capa de enlace PPP (Point-to-Point). Por defecto, el controlador PLC de la Raspberry Pi tendrá la herramienta y sus dependencias preinstaladas, si no es así, instala ppp y la versión más reciente de libcap0 utilizando el comando apt-get install.

Para realizar las primeras configuraciones con el módulo GPRS, deberá modificar los siguientes archivos ubicados en sus directorios correspondientes. Puede descargar los archivos necesarios aquí:


  • ppp-secrets: /etc/ppp/pap-secrets

  • gprs-connect: /etc/ppp/gprs-connect

  • gprs-disconnect: /etc/ppp/gprs-disconnect

  • gprs: /etc/ppp/peers/gprs

  • ppp0: /etc/network/interfaces.d/ppp0

Los ficheros GPRS-connect y GPRS-disconnect serán pruebas utilizadas para hacer lo básico de las comunicaciones, obteniendo una IP para un futuro uso. Como puedes ver en ellos, en la parte izquierda de las líneas está la respuesta que GPRS enviará después de obtener el comando especificado en la parte derecha de la línea. Por ejemplo, AT+CGDCONT=1, "IP", "YOUR-APN-HERE", "0.0.0.0",0,0 esperará un OK.

El archivo que estaría ejecutando todo el proceso es el GPRS. En este ejemplo, el archivo GPRS se llama gprs-connect, si quieres implementar diferentes funciones, tienes que configurarlas allí.

En algunos de estos archivos debes aplicar algunos cambios para poder trabajar con la SIM. Los archivos tienen algunas secciones donde se encuentra la opción "SU-USUARIO-AQUÍ", "SU-CONTRASEÑA-AQUÍ" o "SU-APN-AQUÍ", donde el usuario debe configurar su nombre de usuario, contraseña y el APN que está utilizando. Algunos de los archivos requerirán ser modificados con la opción de superusuario sudo. Las opciones que deberá modificar son:

  • /etc/ppp/pap-secrets: User and Password

  • /etc/ppp/gprs-connect: APN

  • /etc/ppp/peers/gprs: User

Después de establecer esta configuración, es necesario reiniciar el módulo para aplicar los cambios.

> sudo reboot

Si hay algún problema durante el proceso, hacer un reinicio manual al módulo GPRS debería resolver el problema. Para hacer el reinicio, ejecute los siguientes comandos:

echo 16 > /sys/class/gpio/export
echo out > /sys/class/gpio/gpio16/direction
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio16/value
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio16/value
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio16/value
echo 16 > /sys/class/gpio/unexport

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