【免费】4G模块ATK-SIM900A模块使用说明手册

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AN1411A ATK-SIM900A GSM/GPRS 模块使用说明

本应用文档（AN1411A）将教大家如何在 ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板上使用

ATK-SIM900A GSM/GPRS 模块。

本文档分为如下几部分：

1， ATK-SIM900A GSM/GPRS 模块简介

2，硬件连接

3，软件实现

4，验证

1、ATK-SIM900A GSM/GPRS 模块简介

ATK-SIM900A-V15（V15 是版本号，下面简称 ATK-SIM900A）是 ALIENTEK 推出的一款高

性能工业级 GSM/GPRS 模块（开发板）。ATK-SIM900A 模块板载 SIMCOM 公司的工业级双频

GSM/GPRS 模块：SIM900A，工作频段双频：900/1800Mhz，可以低功耗实现语音、SMS（短

信、彩信）、数据和传真信息的传输。

ATK-SIM900A 模块支持 RS232 串口和 LVTTL 串口（即支持 3.3V/5V 系统），并带硬件流控

制，支持 5V~24V 的超宽工作范围，使得本模块可以非常方便的与您的产品进行连接，从而

给您的产品提供包括语音、短信和 GPRS 数据传输等功能。

1.1 模块资源简介

ATK-SIM900A 模块接口丰富，功能完善，尤其适用于需要语音/短信/GPRS 数据服务的各

种领域，其资源图如图 1.1.1 所示：

图 2.1.1 ATK-SIM900A 模块资源图

从图 1.1.1 可以看出，ATK-SIM900A 模块不但外观漂亮，而且功能齐全、接口丰富，模

块尺寸（不算天线部分）为 80mm*58mm，并带有安装孔位，非常小巧，并且利于安装，可

RS232 选择

接口

耳机座

麦克风

（MIC）座

RTC 后备

电池

ADC 和 LCD

显示接口

串口控制和

PKEY 引出接口

SP3232

SIM900A

模块

RS232

串口

锂电池

接口

MP2303

电源输入

接口

电源防反接

二极管

电源

开关

TVS

电源保护

PWM、IIC以及 GPIO

引出接口

翻盖式

SIM 卡座

电源

指示灯

PIO 和 STATUS

引出接口

SMA 天线接口

和小辣椒天线

网络状态

指示灯

SMF05C

ESD 保护

开机/关机

按键

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2014-10-28

方便应用于各种产品设计。

ALIENTEK ATK-SIM900A 模块（开发板）板载资源如下：

◆ GSM 模块：SIM900A

◆ 1 个 RTC 后备电池

◆ 1 个麦克风接口

◆ 1 个耳机接口

◆ 1 个 RS232 选择接口

◆ 1 个 RS232 串口

◆ 1 个锂电池接口

◆ 1 个电源输入接口

◆ 1 个电源指示灯（蓝色）

◆ 1 个电源开关

◆ 1 个翻盖式 SIM 卡座

◆ 1 个 SMA 天线接口并配套小辣椒天线

◆ 1 个开机/关机按键

◆ 1 个网络状态指示灯（红色）

◆ SIM900A 模块的所有 IO 口均用排针引出，方便使用

ATK-SIM900A 模块（开发板）采用工业级标准设计，特点包括：

 板载 RS232 串口（支持硬件流控制），方便与 PC/工控机等设备连接；

 板载 3.5mm 耳机和麦克风座，方便进行语音通信开发；

 引出所有 SIM900A 模块的 IO 口，并对通信部分 IO 口做了兼容性设计，方便连接

3.3V/5V 单片机系统；

 板载高效同步降压电路，转换效率高达 90%，支持超宽电压工作范围（5~24V），非

常适合工业应用；

 板载电源防反接保护，TVS 电源保护和 SIM 卡 ESD 保护，保护功能完善；

 板载 RTC 后备电池（XH414H-IV01E），无需担心掉电问题；

 板载小辣椒天线，能有效提高信号接收能力；

 采用国际 A 级 PCB 料，沉金工艺加工，稳定可靠；

 采用全新元器件加工，纯铜镀金排针，坚固耐用；

 人性化设计，各个接口都有丝印标注，使用起来一目了然；接口位置设计安排合理，

方便顺手。

 PCB 尺寸为 80mm*58mm，并带有安装孔位，小巧精致；

ATK-SIM900A 模块的资源介绍，我们就介绍到这里，详细的介绍，请看《ATK-SIM900A

GSM(GPRS)模块用户手册》相关章节。

1.2 模块使用

本文档，我们将介绍大家如何通过 ALIENTEK STM32 开发板连接 ATK-SIM900A 模块，实

现：拨号测试（电话的拨打和接听）、短信测试（读短信和写短信）和 GPRS 测试（TCP 通信

和 UDP 通信）等 3 大功能，本节我们将介绍要实现这些功能所需要的相关知识。

1.2.1 AT 指令简介

AT 即 Attention，AT 指令集是从终端设备(Terminal Equipment，TE)或数据终端设备(Data

Terminal Equipment，DTE)向终端适配器(Terminal Adapter， TA)或数据电路终端设备(Data

Circuit Terminal Equipment，DCE)发送的。通过 TA，TE 发送 AT 指令来控制移动台(Mobile

Station，MS)的功能，与 GSM 网络业务进行交互。用户可以通过 AT 指令进行呼叫、短信、

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电话本、数据业务、传真等方面的控制。

AT 指令必须以"AT"或"at"开头，以回车（<CR>）结尾。模块的响应通常紧随其后，格式

为：<回车><换行><响应内容><回车><换行>。

我们通过串口调试助手 SSCOM 来测试一下，打开：ATK-SIM900A 模块配套资料\3，配

套软件\串口调试助手\ XCOM.exe，选择正确的 COM 号（连接到 ATK-SIM900A 模块的 COM

端口，我电脑是 COM2），然后设置波特率为 115200，勾选发送新行（必选！即 sscom 自动

添加回车换行功能），然后发送 AT 到 ATK-SIM900A 模块，如图 1.2.1.1 所示：

图 1.2.1.1 AT 指令测试

图 1.2.1.1 中，我们发送了 2 次 AT 指令，第一次看到有乱码，这是因为模块上电后，还

没有实现串口同步，在收到第一次数据(不一定要 AT 指令)后，模块会自动实现串口同步（即

自动识别出了通信波特率），后续通信就不会出现乱码了。因为 SIM900A 具有自动串口波特

率识别功能（识别范围：1200~115200），所以电脑(或设备)可以随便选择一个波特率（不超

过识别范围即可），来和模块进行通信，这里我们选择最快的 115200。

从图 1.2.1.1 可以看出，我们现在已经可以和 SIM900A 模块进行通信了，我们通过发送

不同的 AT 指令，就可以实现对 SIM900A 的各种控制了。

SIM900A 模块提供的 AT 命令包含符合 GSM07.05、GSM07.07 和 ITU-T Recommendation

V.25ter 的指令，以及 SIMCOM 自己开发的指令。接下来我们介绍几个常用的 AT 指令：

1， AT+CPIN？

该指令用于查询 SIM 卡的状态，主要是 PIN 码，如果该指令返回：+CPIN:READY，则表

明 SIM 卡状态正常，返回其他值，则有可能是没有 SIM 卡。

2， AT+CSQ

该指令用于查询信号质量，返回 SIM900A 模块的接收信号强度，如返回：+CSQ: 24,0，

表示信号强度是 24（最大有效值是 31）。如果信号强度过低，则要检查天线是否接好了？

3， AT+COPS?

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该指令用于查询当前运营商，该指令只有在连上网络后，才返回运营商，否则返回空，

如返回：+COPS:0,0, "CHINA MOBILE"，表示当前选择的运营商是中国移动。

4， AT+CGMI

该指令用于查询模块制造商，如返回：SIMCOM_Ltd，说明 SIM900A 模块是 SIMCOM 公

司生产的。

5， AT+CGMM

该指令用于查询模块型号，如返回：SIMCOM_SIM900A，说明模块型号是 SIM900A。

6， AT+CGSN

该指令用于查询产品序列号（即 IMEI 号），每个模块的 IMEI 号都是不一样的，具有全球

唯一性，如返回：869988012018905，说明模块的产品序列号是：869988012018905。

7， AT+CNUM

该指令用于查询本机号码，必须在 SIM 卡在位的时候才可查询，如返回：+CNUM:

"","15902020353",129,7,4，则表明本机号码为：15902020353。另外，不是所有的 SIM 卡都

支持这个指令，有个别 SIM 卡无法通过此指令得到其号码。

8， ATE1

该指令用于设置回显模式（默认开启），即模块将收到的 AT 指令完整的返回给发送端，

启用该功能，有利于调试模块。如果不需要开启回显模式，则发送 ATE0 指令即可关闭（我

们的例程就需要这样），这样收到的指令将不再返回给发送端，这样方便程序控制。

以上就是我们介绍的几个常用的 AT 指令，当然还有其他一些常用的 AT 指令，比如

ATD/ATA/ATH 等，我们在后面介绍。关于 SIM900A 详细的 AT 指令介绍，请参考：ATK-SIM900A

模块配套资料\4，SIM900A 模块资料\ SIM900A_AT 命令手册_V1.05.pdf 这个文档。

发送给模块的指令，如果执行成功，则会返回对应信息和"OK"，如果执行失败/指令无

效，则会返回"ERROR"。

1.2.2 拨打/接听电话

使用 ATK-SIM900A 模块可以非常方便的的进行拨打和接听电话。实现拨号和接听电话，

常用的的指令有：ATE0/ATD/ATA/ATH/AT+COLP/AT+CLIP/AT+VTS 等 6 条 AT 指令。

ATE0，用于关闭回显，在通过电脑串口调试助手调试的时候，我们发送：ATE1，开启回

显，可以方便调试，但是我们通过单片机程序控制的时候，用不到回显功能，所以发送：ATE0，

将其关闭。

ATD，用于拨打任意电话号码，格式为：ATD+号码+;，末尾的’;’一定要加上，否则不能

成功拨号，如发送：ATD10086;，即可实现拨打 10086。

ATA，用于应答电话，当收到来电的时候，给模块发送：ATA，即可接听来电。

ATH，用于挂断电话，要想结束正在进行的通话，只需给模块发送：ATH，即可挂断。

AT+COLP，用于设置被叫号码显示，这里我们通过发送：AT+COLP=1，开启被叫号码显

示，当成功拨通的时候（被叫接听电话），模块会返回被叫号码。

AT+CLIP，用于设置来电显示，通过发送：AT+CLIP=1，可以实现设置来电显示功能，模

块接收到来电的时候，会返回来电号码。

AT+VTS，产生 DTMF 音，该指令只有在通话进行中才有效，用于向对方发送 DTMF 音，

比如在拨打 10086 查询的时候，我们可以通过发送：AT+VTS=1，模拟发送按键 1。

以上就是在拨打/接听电话时经常用到的几条指令，通过这几条指令，就可以实现电话

的拨打和接听了，不过首先要保证模块成功接入到 GSM 网络，通过发送：AT+COPS？，如

果返回：+COPS: 0,0,"CHINA MOBILE"，则说明模块成功连接到了 GSM 网络，可以正常使用了，

网络运营商为"CHINA MOBILE"（中国移动）。

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这些指令的使用示例可以参考《ATK-SIM900A GSM(GPRS)模块用户手册》2.3.3 节。

1.2.3 短信的读取与发送

使用 ATK-SIM900A 模块，我们可以很方便的进行中英文短信的读取与发送。短信的读取

与发送将用到的指令有：AT+CNMI/ AT+CMGF / AT+CSCS / AT+CSMP / AT+CMGR/AT+CMGS/

AT+CPMS 等 7 条 AT 指令。

AT+CNMI，用于设置新消息指示。发送：AT+CNMI=2,1，设置新消息提示，当收到新消

息，且 SIM 卡未满的时候，SIM900A 模块会通过串口输出数据，如：+CMTI: "SM",2，表示收

到接收到新消息，存储在 SIM 卡的位置 2。

AT+CMGF，用于设置短消息模式，SIM900A 支持 PDU 模式和文本（TEXT）模式等 2 种

模式，发送：AT+CMGF=1，即可设置为文本模式。

AT+CSCS，用于设置 TE 字符集，默认的为 GSM 7 位缺省字符集，在发送纯英文短信的

时候，发送：AT+CSCS="GSM"，设置为缺省字符集即可。在发送中英文短信的时候，需要发

送：AT+CSCS="UCS2"，设置为 16 位通用 8 字节倍数编码字符集。

AT+CSMP，用于设置短消息文本模式参数，在使用 UCS2 方式发送中文短信的时候，需

要发送：AT+CSMP=17,167,2,25，设置文本模式参数。

AT+CMGR，用于读取短信，比如发送：AT+CMGR=1，则可以读取 SIM 卡存储在位置 1

的短信。

AT+CMGS，用于发送短信，在"GSM"字符集下，最大可以发送 180 个字节的英文字符，

在"UCS2"字符集下，最大可以发送 70 个汉字（包括字符/数字）。

AT+CPMS，用于查询/设置优选消息存储器，通过发送：AT+CPMS?，可以查询当前 SIM

卡最大支持多少条短信存储，以及当前存储了多少条短信等信息。如返回： +CPMS:

"SM",1,50,"SM",1,50,"SM",1,50，表示当前 SIM 卡最大存储 50 条信息，目前已经有 1 条存储

的信息。

以上就是短信读取与发送需要用到的一些 AT 指令，这些指令的使用示例可以参考

《ATK-SIM900A GSM(GPRS)模块用户手册》2.3.4 节。

为方便实现中英文短信的读取与发送，本文档例程采用文本模式（AT+CMGF=1）、 UCS2

编码字符集（AT+CSCS="UCS2"），这样电话号码和短信内容，全部是采用 UNICODE 编码的字

符串。在读取短信的时候，需要将模块返回的 UNICODE 编码字符串转换为 GBK/ASCII 码，以

便显示（我们的例程只支持 GBK/ASCII 编码的汉字/字符显示）。而在发送短信的时候，需要

将 GBK/ASCII 编码的电话号码和短信内容转换为 UNICODE 编码的字符串，发送给ATK-SIM900A

模块，实现中英文短信的发送。

在《 ATK-SIM900A GSM(GPRS)模块用户手册》2.3.4 节里面，我们使用了一个汉字 Unicode

互换工具的软件来实现汉字和 UNICODE 的互换，而在本文档例程里面，我们要在开发板液

晶上面显示短信内容，而液晶只支持 GBK 编码的汉字显示，所以我们需要一个 GBK/UNICODE

互换编码表，通过查表来实现 UNICDOE 和 GBK 的互换。这里我们利用 FATFS 提供的 cc936.c

里面的数组 uni2oem 来实现，不过为了节省空间，我们将该码表转换为：UNIGBK.BIN，并存

放到了外部 FLASH 芯片（这部分实现请参考《STM32 开发指南》第 46 章汉字显示实验），

通过 ff_convert 函数，我们可以实现 UNICODE 码和 GBK 码的互换，不过都是十六进制格式

的，但是 ATK-SIM900A 模块接受的 UNCODE 编码，都是采用字符串格式的形式，所以需要做

一下字符串/十六进制格式转换。

比如汉字“好”的 GBK 编码是 0XBAC3，我们需要先将其转换为 UNCODE 编码：0X597D，

然后再转换为 UNICODE 字符串”597D”，最后再发送给 ATK-SIM900A 模块，才可以正常使用。

而相反的，我们的程序在收到模块发过来的 UNICODE 字符串”597D”后，必须先将其转换为

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