아두이노 메가용 GSM SIM900 실드로 SMS 송수신 쉽게 구현하기

부품 및 소모품

Arduino Mega 2560	1개
Seeed SIM900 기반 GSM/GPRS 실드	1개

앱 및 온라인 서비스

• Visuino - 아두이노용 그래픽 개발 환경
• Arduino IDE

프로젝트 소개

IoT 프로젝트 구축의 핵심 요소 중 하나는 기기 간 연결입니다. Wi-Fi와 블루투스는 저렴하지만 근거리나 핫스팟 지역에서만 작동합니다. 기기가 원격지에 있어야 할 때 GSM은 훌륭하고 설정하기 쉬운 대안입니다.

이 튜토리얼에서는 아두이노로 GSM을 통해 SMS 메시지를 송수신하는 것이 얼마나 쉬운지 보여드리겠습니다. 향후 튜토리얼에서는 GSM으로 인터넷에 접속해 서버에 접근하고, 음성 통화를 처리하는 방법도 다룰 예정입니다.

1단계: 부품 준비

• Arduino Mega 1개 (다른 보드도 가능하지만, 하드웨어 시리얼 포트 2개 이상인 보드 권장. 소프트웨어 시리얼로 수정 가능하지만 하드웨어 시리얼 사용 권장)
• SIM900 기반 GSM 실드 또는 호환 실드/모듈 1개 (SIM 카드 장착 필수) - Seeed Studio GSM/GPRS 실드 V1.0 사용
• 암-수 점퍼 와이어 2개

2단계: GSM 실드를 아두이노에 연결

1. GSM 실드의 RX, TX 선택 점퍼 캡을 제거합니다.
2. GSM 실드를 아두이노 메가 위에 장착합니다.
3. 암-수 점퍼 와이어(주황)의 수컷 쪽을 아두이노 메가의 RX1 핀에 연결합니다.
4. 암-수 점퍼 와이어(갈색)의 수컷 쪽을 아두이노 메가의 TX1 핀에 연결합니다.
5. RX1 와이어(주황)의 암컷 쪽을 GSM 실드의 RX 선택 점퍼 중앙 핀에 연결합니다.
6. TX1 와이어(갈색)의 암컷 쪽을 GSM 실드의 TX 선택 점퍼 중앙 핀에 연결합니다.
7. 장착 및 연결 완료된 모습입니다.

3단계: Visuino 시작 및 아두이노 보드 타입 선택

아두이노 프로그래밍을 위해 Arduino IDE 1.6.7 이상이 설치되어 있어야 합니다 (다운로드). Visuino도 설치 필요 (다운로드).

1. Visuino를 실행합니다.
2. 아두이노 컴포넌트의 "Tools" 버튼을 클릭합니다.
3. 다이얼로그에서 "Arduino Mega 2560"을 선택합니다.

4단계: Visuino에서 시리얼 1 채널 속도를 19200으로 설정

GSM 실드는 기본적으로 19200 보드레이트로 설정되어 있습니다. 시리얼 포트 1을 이 속도로 구성합니다:

1. Object Inspector에서 "Serial" → "Item[1]" → "Speed" 속성을 펼칩니다.
2. "Speed" 값 옆의 아래 화살표를 클릭합니다.
3. 드롭다운에서 "19200"을 선택합니다.

5단계: Visuino에서 GSM/GPRS 시리얼 컴포넌트 추가 및 연결

GSM 모듈 제어용 컴포넌트를 추가합니다. 모듈은 시리얼 채널로 제어되며, 디지털 핀 9로 모듈 전원 On/Off를 제어합니다:

1. 컴포넌트 툴박스 필터에 "gsm" 입력 후 "GSM/GPRS Serial" 컴포넌트 선택해 설계 영역에 배치
2. GSM1 컴포넌트 "Out" 출력 핀 → 아두이노 컴포넌트 "Serial[1]" 채널 "In" 입력 핀 연결
3. GSM1 컴포넌트 "Power" 출력 핀 → 아두이노 컴포넌트 "Digital[9]" 채널 "Digital" 입력 핀 연결 (모듈 전원 제어)

6단계: Visuino에서 Text Value 컴포넌트 추가, 설정 및 연결

GSM 모듈 초기화에는 시간이 걸립니다. 모듈 준비 완료 시 "GSM Ready" 텍스트를 시리얼 포트로 전송해 표시합니다:

1. 컴포넌트 툴박스 필터에 "text val" 입력 후 "Text Value" 컴포넌트 선택해 배치
2. Object Inspector에서 "Value" 속성을 "GSM Ready"로 설정
3. GSM1 컴포넌트 "Ready" 출력 핀 → TextValue1 컴포넌트 "In" 입력 핀 연결
4. TextValue1 컴포넌트 "Out" 출력 핀 → 아두이노 컴포넌트 "Serial[0]" 채널 "In" 입력 핀 연결

7단계: Visuino에서 GSM 컴포넌트에 Short Message 엘리먼트 추가, Send Message 함수 추가

GSM 컴포넌트는 여러 모듈로 구성됩니다. SMS만 사용하므로 "Short Message" 모듈만 추가하고 "Send SMS" 함수를 추가합니다:

1. 설계 영역에서 GSM1 컴포넌트 선택
2. Object Inspector에서 "Module" 속성 옆 "..." 버튼 클릭
3. 모듈 에디터에서 "Short Message" 선택 후 추가 버튼 클릭
4. Object Inspector에서 "Short Message" 모듈의 "Functions" 속성 옆 "..." 버튼 클릭
5. 함수 에디터에서 "Send SMS" 선택 후 추가 버튼 클릭

8단계: Visuino에서 Send SMS 함수 설정 및 수신 메시지 정보를 시리얼에 연결

1. Object Inspector에서 "Send SMS" 엘리먼트의 "Address" 속성에 수신할 전화번호 입력 (테스트용으로 실드의 SIM 카드 번호 입력하면 자기가 보낸 메시지를 수신해 출력 가능)
2. "Text" 속성 선택
3. "Text" 속성 앞의 "Pin" 버튼 클릭
4. 드롭다운에서 "String SinkPin" 선택 → "Send SMS" 함수에 새로운 "Text" 핀 추가
5. 엘리먼트 에디터 다이얼로그 닫기
6. GSM1 컴포넌트의 "MessageInfo" 블록 "Out" 출력 핀 → 아두이노 "Serial[0]" 채널 "In" 입력 핀 연결 (수신 메시지 정보 출력)

9단계: Visuino에서 Char To Text 컴포넌트 추가 및 연결

시리얼 포트는 한 번에 한 문자씩 수신합니다. SMS 전송을 위해 한 줄의 모든 문자를 모아 텍스트로 만든 후 GSM 모듈로 전송해야 합니다:

1. 컴포넌트 툴박스 필터에 "char" 입력 후 "Char to Text" 컴포넌트 선택해 배치
2. 아두이노 "Serial[0]" 채널 "Out" 출력 핀 → CharToText1 컴포넌트 "In" 입력 핀 연결
3. CharToText1 컴포넌트 "Out" 출력 핀 → GSM1 컴포넌트 "Send SMS" 엘리먼트의 "Text" 입력 핀 연결

10단계: Visuino에서 Delay 컴포넌트 추가, 설정 및 연결

텍스트가 제대로 업데이트된 후 SMS를 전송하도록 짧은 지연을 둡니다:

1. 컴포넌트 툴박스 필터에 "delay" 입력 후 "Delay" 컴포넌트 선택해 배치
2. Object Inspector에서 "Interval" 속성을 "100"으로 설정 (100ms)
3. CharToText1 "Out" 출력 핀 → Delay1 "In" 입력 핀 연결
4. Delay1 "Out" 출력 핀 → GSM1 "Send SMS" 엘리먼트 "Clock" 입력 핀 연결

11단계: 아두이노 코드 생성, 컴파일 및 업로드

1. Visuino에서 F9 누르거나 버튼 클릭해 아두이노 코드 생성, Arduino IDE 열기
2. Arduino IDE에서 "업로드" 버튼 클릭해 컴파일 및 업로드

12단계: 실행 및 테스트

축하합니다! 프로젝트가 완료되었습니다.

Picture 1: 연결되고 전원이 공급된 프로젝트
Picture 2: 완성된 Visuino 다이어그램
Picture 3: 시리얼 터미널 연결 후 약 30초 뒤 "GSM Ready" 메시지 나타남
Picture 4: 텍스트 입력 후 "Send" 클릭 → SMS 전송
Picture 5: 8단계에서 실드 SIM 카드 번호를 지정했다면 잠시 후 메시지 수신돼 시리얼 터미널에 표시됨. 다른 번호 지정 시 해당 기기로 전송

다른 전화기/기기에서 이 번호로 SMS를 보내도 시리얼 터미널에 표시됩니다.

이 튜토리얼용 Visuino 프로젝트 파일도 첨부되어 있습니다. Visuino에서 다운로드해 열 수 있습니다: visuino.com

F1FP7L0IQS4L35B.zip