Crie um Pager Bidirecional Clássico com Arduino – Dispositivo Retro de Mensagens

Componentes e Materiais

• 1x Cartão SIM Global IoT Hologram
• 1x Arduino UNO
• 1x Shield GSM Arduino V2
• 1x Kit Shield LCD Adafruit 16x2 (apenas 2 pinos I2C) - Azul e Branco
• 1x Caixa de Projeto Hammond 4.7 x 2.6 x 1.4" Azul Translúcida

Aplicativos e Serviços Online

• Hologram Data Router

Sobre o Projeto

Introdução

Querendo recriar a glória dos anos 90/2000, decidi fazer meu próprio pager bidirecional, igual ao que Jay-Z usava! Mas descobri que a ideia é mais útil do que parecia: pode ser usado por crianças no lugar de celular, ou como botão "SOS" para quem trabalha sozinho ao ar livre. Nas últimas semanas, o dispositivo fica ligado na sala, onde eu e minha esposa deixamos mensagens divertidas.

Resumo: Envia e recebe mensagens de texto (SMS) via Arduino com modem celular em caixa pequena com display LCD e botões simples.

Nota: O código permite operar via interface serial, então você pode usar o projeto mesmo sem o shield LCD!

Seleção de Hardware

Usei um Shield GSM Arduino com cartão SIM Hologram, combinado com Arduino UNO. A Adafruit faz um shield LCD com botões embutidos que usa barramento I2C (apenas 2 pinos para display e 5 botões), deixando muitos pinos livres para expansão.

O LCD tem fundo azul, então combinei com caixa azul translúcida. Empilhar as três placas resultou em conexões limpas e sem conflitos elétricos (usam pinos diferentes).

• Shield LCD: Pinos Analógicos 4 e 5 (I2C), +5V e GND (apenas o GND próximo ao Vin)
• Shield GSM: Pinos 2 e 3 (Software Serial), pino 7 (reset de energia), além de alimentação e terra

Todo o resto fica livre para expansão! Outros dispositivos I2C ainda podem ser adicionados.

Durante desenvolvimento, funcionou com apenas alimentação USB do laptop para SMS, mas para dados GPRS confiáveis pode precisar de mais potência.

Comunicação Celular

Hologram oferece serviço de dados celular para qualquer dispositivo com slot SIM. Após registrar o SIM, com um clique extra atribuí um número de telefone no DDD desejado. Ótimo para comunicador infantil: serviço ativo custa $0.40/mês e pode ser pausado a qualquer momento. Receber SMS é grátis, enviar custa $0.19 cada. No futuro, usando conexão de dados com a nuvem Hologram, o custo cai ainda mais ($0.60 por MB rende muitas mensagens).

Por algum motivo, o shield GSM não rodava corretamente as funções GSMScanner e GSMModem getIMEI() de setup, mas SMS e GPRS funcionavam bem. Se alguém souber por que o modem não informa seu IMEI, adoraria saber.

Código e Interface

Baseei o código nos exemplos da Adafruit (LCD) e Arduino (GSM), adicionando minha interface de usuário. Nunca tinha programado UI além de linha de comando, então mantive simples: mensagens pré-definidas para enviar, navegadas com setas cima/baixo.

Empilhando as três placas com SIM funcional (até do seu celular!) e gravando o código abaixo, você terá um dispositivo de mensagens que funciona assim:

• Liga, inicializa, avisa quando rede conectada
• Botão Esquerdo: Tela "home"
• Botão Direito: Confirma mensagem recebida (permite próxima). Também apaga tela se não houver mensagem
• Cima/Baixo: Navega mensagens pré-programadas (comecei com 4)
• Select: Envia mensagem selecionada

Mensagens recebidas aparecem automaticamente em qualquer menu, acendem backlight se estiver apagado.

Próximo passo lógico: menu de números de destino, ou resposta automática ao último remetente (função remoteNumber()).

Montagem Final

Para cortar a caixa, usei furadeira para furos normais e Dremel com broca de corte (#561) e guia (#565) para recortes maiores. Uma guia com tábuas e grampos teria dado linhas mais retas, mas fiquei satisfeito com o resultado à mão livre.

Os únicos fios reais são para bateria 9V e chave. Sem bateria, alimenta via USB ou plugue de parede.

Bateria 9V e conector cabem ao lado do Arduino e sob o shield GSM (tamanho similar ao Mega). Soldei fios em pinos header para conexão de energia fácil.

O shield GSM tinha pinos longos e dobráveis; dobrei-os ligeiramente para não encaixarem nos soquetes do Arduino, liberando conexões para meu header de energia. O shield LCD por cima tem pinos curtos e grossos, sem fêmeas na frente, então dobrar pinos foi o único jeito de conectar algo além dos shields.

Cortei os terminais de solda da USB e alguns outros na base do Arduino para assentar plano na caixa com fita espuma dupla face. As placas empilham deixando LCD e botões levemente acima da tampa – perfeito!

Conclusão

Vou continuar mexendo e deixar meu sobrinho de 4 anos brincar. Funciona bem como mensageiro, mas gosto ainda mais como pequeno painel de recados em casa. A estética ajuda.

Trabalhos futuros: segundo menu para destinatário, dimmer automático do display para economizar energia, luzes/buzzers/motores de vibração para notificações, ou qualquer comportamento de UI preferido. Também poderia exibir notificações de serviços como IFTTT (entrega de pacote, tweets). O que você está construindo? Como melhoraria?

Aproveitem!

-Mike

Leia mais sobre mim e meus projetos no meu blog.

(Projeto viabilizado pelo programa Hacker-In-Residence da Hologram. Contato: Sheena, coordenadora de conteúdo, sheena@hologram.io)

Código do Sistema

O código completo (Arduino) está disponível no projeto original. Inclui bibliotecas GSM.h, Wire.h, Adafruit_RGBLCDShield.h, gerenciamento de SMS, menu no LCD e interface serial paralela.

Esquemático

A montagem é mais simples que o esquema sugere: a maioria das conexões é feita apenas empilhando os dois shields sobre o Arduino! O resto é opcional para bateria.