Crea un Buscapersonas Bidireccional Clásico con Arduino – Dispositivo Retro de Paging DIY

Componentes y Suministros

• Tarjeta SIM Global IoT Hologram × 1
• Arduino UNO × 1
• Shield GSM Arduino V2 × 1
• Kit Shield LCD Adafruit 16x2 Caracteres - Solo 2 pines - Azul y Blanco × 1
• Caja de Proyecto Hammond 4.7 x 2.6 x 1.4 Azul Translúcida × 1

Aplicaciones y Servicios Online

• Hologram Data Router

Sobre este Proyecto

Introducción

Buscando recrear la gloria de finales de los 90 y principios de los 2000, pensé en hacer mi propio buscapersonas bidireccional, ¡igual que el que usaba Jay-Z! Pero he descubierto que esta idea es más útil de lo que parecía a primera vista: la diseñé para que pudiera ser usada por niños en lugar de un móvil real, o como botón "SOS" para alguien que trabaja solo al aire libre o incluso haciendo ejercicio (si fuera un poco más pequeño). Y durante las últimas semanas, este dispositivo ha estado siempre encendido en mi salón, donde mi mujer y yo nos dejamos mensajes tontos el uno al otro.

Resumen: Este proyecto envía y recibe mensajes de texto (SMS) mediante un Arduino con módem celular integrado en una pequeña carcasa con pantalla LCD y botones de control simples.

Nota: El código incluye la capacidad de ejecutar el sistema desde la interfaz serie, así que puedes construir y usar una versión de este proyecto aunque no tengas un shield LCD.

Selección de Hardware

Tenía un Shield GSM Arduino que quería usar con este proyecto junto con una tarjeta SIM de Hologram, así que combinarlo con un Arduino UNO que tenía tenía mucho sentido. Adafruit fabrica un shield de pantalla LCD con botones integrados, y como usa el bus I2C, solo usa dos pines del Arduino para la pantalla y cinco botones, dejando mucho espacio para futuras personalizaciones.

La LCD tiene un bonito color de fondo azul, así que pensé que combinarla con una carcasa azul translúcida quedaría bien. Apilar las tres placas una encima de otra hizo conexiones muy limpias y no hubo problemas eléctricos porque los dos shields usan pines diferentes entre sí.

• Shield LCD: Pines Analógicos 4 y 5 para el bus I2C (junto con alimentación +5V y tierra [pero solo la tierra junto al pin Vin, no la que está junto al pin 5V])
• Shield GSM: Pines 2 y 3 para serial por software, y pin 7 como reinicio de alimentación (más alimentación y tierra obviamente, aunque nunca vi detalles de esto en la documentación)

¡Todo lo demás queda libre para expandir! Incluso se podrían añadir otros dispositivos al bus I2C.

Durante el desarrollo, el sistema funcionó bien con solo alimentación USB de mi portátil para enviar y recibir SMS, aunque sospecho que necesitará más potencia para usar datos celulares GPRS de forma fiable.

Comunicación Celular

Hologram proporciona un servicio de datos celular que funciona con cualquier dispositivo que acepte una tarjeta SIM. Tras registrar mi tarjeta SIM para el servicio, con solo un clic extra pude asignarle un número de teléfono en el código de área de mi elección. Otra característica que hace genial este proyecto como comunicador para niños, por ejemplo, es que es muy barato mantener el servicio activo ($0.40/mes) y puedo pausarlo en cualquier momento si dejo de usar el dispositivo. Como la mayoría de planes de móvil, recibir textos es gratis y enviar cuesta $0.19 cada uno. En el futuro, este coste se puede reducir aún más usando una conexión de datos al servicio en la nube de Hologram donde un mensaje puede enrutarse automáticamente a un servicio SMS gratuito. $0.60 por un megabyte de datos te dará muchísimos mensajes de texto diminutos.

Código e Interfaz

Adafruit tiene excelentes instrucciones para mostrar el shield LCD en acción y Arduino tiene una buena guía de inicio para el shield GSM que muestra las funciones importantes, así que la mayor parte de mi código se basó en esos dos cuerpos de funciones, más la adición de mi propia interfaz de usuario.

Nunca había programado una interfaz de usuario que no fuera introducir una letra en una línea de comandos con un teclado, así que quise mantenerlo simple. Decidí hacer una selección de mensajes predefinidos para enviar que se pudieran desplazar con las teclas arriba y abajo—¡en realidad más fácil de lo que pensé!

Solo apilando las tres placas una encima de otra con una tarjeta SIM funcional (¡incluso de tu propio móvil!) y flasheando el código de abajo, obtendrás un dispositivo de mensajería que funciona así:

• Enciéndelo, arranca y te avisa cuando la red está conectada
• Botón Izquierdo: Ir a la pantalla "inicio"
• Botón Derecho: Confirmar mensaje entrante, permitiendo que entre el siguiente si hay alguno. También atenúa la pantalla si no hay mensaje actual.
• Botones Arriba/Abajo: Desplazarse por la selección de mensajes preprogramados para enviar. Supongo que podrías poner tantos como quieras en el código; empecé con cuatro.
• Botón Select: Enviar el mensaje actualmente seleccionado

¡Eso es todo! Los mensajes entrantes se muestran automáticamente sin importar qué menú esté activo en el dispositivo, e incluso encenderán la retroiluminación si estaba apagada.

El siguiente paso lógico podría ser añadir un menú de números de destino para los mensajes salientes, o simplemente que responda automáticamente al último mensaje recibido (usando la función remoteNumber()).

Montaje Final

Para hacer las aberturas en la caja del proyecto, usé un taladro para los agujeros normales y luego una broca de corte multiusos Dremel (#561) con guía (#565) para los recortes mayores. Usar algunas tablas extra y abrazaderas para hacer una plantilla que guiara el Dremel habría hecho líneas más limpias, pero estoy bastante contento con lo que hice a mano. ¡La broca definitivamente quería desviarse más de lo que esperaba!

Los únicos cables reales en el proyecto son para la alimentación para añadir una batería de 9V e interruptor—sin batería se puede alimentar desde USB o un enchufe de pared y listo.

Una batería de 9V y su conector encajan perfectamente junto al Arduino y debajo del shield GSM (que es aproximadamente del tamaño de un Arduino Mega). Soldé cables a unos pines header para hacer la conexión de alimentación fácil de conectar.

Por suerte el shield GSM tenía patillas extra largas y doblables en sus pines. Pude doblarlas ligeramente hacia adentro para que no tocara los zócalos del Arduino, dejando esas conexiones libres para mi header de alimentación. ¡Sospecho que por eso los pines son así! El shield LCD de arriba tiene patillas cortas y gruesas sin conexiones hembra en el lado frontal, así que doblar patillas es el único método que encontré para conectar cosas aparte de los shields en esta configuración.

Recortar las patillas de soldadura del puerto USB y algunas otras en la parte inferior del Arduino permite que se asiente plano en la caja sobre cinta de espuma de doble cara. Luego las placas se apilan dejando la LCD y los botones apenas sobresaliendo por encima de la parte superior de la caja—¡perfecto!

Conclusión

Seguiré trasteando con este sistema e incluso dejaré que mi sobrino de 4 años lo golpee un poco. Creo que funciona bastante bien como mensajero, pero me sorprendió que me guste aún más como pequeño tablón de anuncios en mi casa para mostrar mensajes. Estoy contento con la estética, que ayuda en eso.

Trabajos futuros podrían incluir un segundo menú para seleccionar el destinatario de un mensaje, atenuar automáticamente la pantalla para ahorrar energía, añadir luces/zumbadores/motores de buscapersonas para notificaciones, o cualquier otro comportamiento de interfaz de usuario que prefieras.

El sistema también podría cambiarse fundamentalmente para mostrar notificaciones de un servicio como IFTTT, como si te entregaron un paquete o los últimos tweets de alguien. ¿Qué estás construyendo? ¿Cómo mejorarías el sistema?

¡Disfrutad!

-Mike

Código

Código del Sistema para Arduino

El código completo está disponible en el proyecto original. Incluye la librería GSM, gestión de LCD I2C, manejo de SMS, menú de mensajes predefinidos, y interfaz serie para depuración.

Esquemáticos

El montaje es en realidad mucho más simple de lo que el esquemático implica—la mayoría de conexiones se hacen simplemente apilando los dos shields encima del Arduino. Cualquier cosa más allá de eso es opcional para alimentación por batería.