La carte NadHAT 100% développée et produite en France par Garatronic permet d’envoyer et de recevoir des SMS avec un Raspberry Pi. Elle a le format du Raspberry Pi Zero mais peut aussi équiper un Raspberry Pi de plus grande taille.
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La carte NadHAT pour envoyer et recevoir des SMS avec un Raspberry Pi.
Pourquoi des SMS ?
A l’heure où les communications machine-machine, l’IoT (internet des objets) explosent, il est toujours rassurant de pouvoir utiliser une technique éprouvée. Recevoir un SMS d’alerte de la façon la plus classique sur son portable et pouvoir enclencher une action depuis son smartphone facilite la mise en œuvre de solutions domotiques personnelles.
Frédéric, créateur de la carte NadHAT
La carte NadHAT a été développée au départ par Frédéric. Il m’a contacté en mai 2017 pour savoir si j’aimerais tester la carte. Bien entendu, j’ai dit « Voui! ».
J’ai donc reçu un des premiers prototypes de la carte et j’ai pu la tester à loisir.
Depuis Frédéric a créé Garatronic et l’équipe s’est étoffée. Ingrid et Pierre Bernard sont venus rejoindre Frédéric.
Pour utiliser cette carte en envoi de SMS, l’abonnement Free à 2€ est tout indiqué avec 50Mo de données mensuelle et SMS illimités, à hauteur de 200 destinataires différents.
La carte NadHAT
Le circuit imprimé et sa fabrication
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La carte NadHAT est open-hardware. Son schéma est disponible en ligne. Un des arguments que j’ai apprécié est que cette carte est conçue ET fabriquée en France. c’est un produit 100% made in Gers 
. Si la première série était câblée manuellement, les lots suivants sont montés par une entreprise française : Il s’agit de la société ATELIER ASSEMBLAGE ELECTRONIQUE (AAE) à Lectoure ce qui valide la provenance 100% Gers
Frédéric utilise des techniques avancées pour vérifier la qualité de la carte comme le montrent ces radio du circuit :
Ce contrôle rigoureux permet de réduire de façon drastique les problèmes de montage des CMS.
La mise au point de l’adaptation d’antenne a été réalisée avec Pocket VNA (Portable Vector Network Analyzer) qui permet d’analyser le comportement d’une antenne jusqu’à 4GHz.
L’ensemble prêt à être utilisé pèse à peine plus de 15g.
Le circuit SIM800C
Le SIM800C qui équipe la carte NadHat est un circuit qui regroupe tout le nécessaire pour la téléphonie.
Il est compatible GPRS et conforme aux normes GSM :
– Classe 4 (2 W @ 850/900 MHz)
– Classe 1 (1 W @ 1800/1900 MHz)
Il est contrôlé via un jeu de commandes AT dont certaines propres à SIMCOM. Sa plage d’alimentation va de 3.7 à 4.2 V et il a une faible consommation en énergie.
Le colis
J’ai reçu la carte dans une pochette antistatique, protégée par une enveloppe matelassée. Pas de souci de ce côté là. Sur la photo ci-dessus j’ai ajouté la carte Free qui va me servir pour les essais elle n’est bien entendu pas livrée avec la carte NadHAT.
Vous devrez également fournir le Raspberry Pi Zero (bin oui ) et le garnir d’un connecteur 40 points. Côté NadHAT vous recevrez le nécessaire, c’est à dire le connecteur femelle, les vis et entretoises et la pile CR1225.
Montage mécanique de la carte NadHAT
La vidéo
J’ai pensé que le plus simple pour vous expliquer comment monter tout ça (soudure, visserie etc.) était de le faire sous forme d’une vidéo (durée 12 minutes) que je vous invite à regarder.
Bon, je précise que la pile fait 25 dixièmes de mm d’épaisseur et pas 25 comme je le dis dans le film 
ça ne vous arrive jamais à vous de vous tromper ?
Le montage en photos
Il va falloir assembler toutes ces pièces…
La carte NadHAT est livrée sans connecteur, celui-ci est fourni et il faudra le souder.
Idem pour le Raspberry Pi qu’il faudra garnir d’un connecteur 40 broches.
Emplacement de la carte SIM
La carte NadHAT montée sur le Pi Zero
L’antenne fournie avec la carte NadHAT
Connexion de l’antenne sur la prise
Gros plan sur la prise U.FL qui permet de connecter une antenne possédant plus de gain.
Carte NadHat montée sur le PiZero 
La carte SIM Free en place 
Mise en place de la pile CR1225 
Il ne reste qu’à brancher l’ensemble. Le Raspberry Pi Zero alimente la carte NadHAT via le port GPIO.
Utiliser la carte NadHAT
Pour utiliser la carte, il faut installer un Raspbian Lite (pour l’instant je n’ai testé qu’avec Jessie). WiringPi, SWIG et les outils Python font partie de ce qu’il faut installer sur la carte.
La carte NadHat communique via le port série du Raspberry Pi Zero. Il faudra bien entendu tester le fonctionnement de ce port avant de passer aux essais de la carte.
Le moyen le plus simple est de mettre un fil pour boucler Tx et Rx. Les données envoyées sur la sortie série reviennent par le port d’entrée et sont affichées dans le terminal (on peut utiliser Putty). Vous verrez ce test dans la vidéo Épisode 2 (un peu plus loin dans l’article).
Programmes
- La carte a été testée avec Raspbian Jessie, avant la sortie de Strech.
- Le Raspberry Pi est un Pi Zero W
- Alimentation 5v / 2.5 A
Les programmes Python pour faire fonctionner la carte sont disponibles en ligne sur le github de NadHAT. Vous pouvez les télécharger et les adapter à vos besoins. Pour les tests nous avons écrit un programme appelé sms.py dont le rôle est de se mettre en attente de la réception d’un SMS.
Si le SMS contient la chaîne « Temp », le programme extrait le numéro de téléphone de l’appelant et lui renvoie la date du jour et la température du CPU.
Copie d’écran du smartphone lors des tests
Bien entendu à partir du moment où on sait faire ça… On peut faire coller un relais à la réception d’une commande, mettre en route une chaudière, ouvrir un portail etc. Dans l’autre sens on pourra récupérer des informations relatives à l’environnement (température, humidité…) ou à la sécurité (intrusion).
Vous voulez tester ?
Si vous voulez vous rendre compte de la façon dont ça fonctionne, envoyez un SMS à la carte NadHAT sur son N° : 06 52 58 36 17. Ce numéro ne reçoit que des SMS et je ne garantis pas son fonctionnement 24/24, ni passé un certain temps après la publication de cet article car j’utilise le matériel à d’autres usages…
Le montage avec lequel vous allez communiquer. A gauche RasPi Zero W avec adaptateur HDMI + NadHAT. Un HUB USB avec une mini USB permet de raccorder clavier/souris et Ethernet. L’antenne est juste posée sur le bureau.
Le SMS doit contenir Temp et après quelques secondes (il y a des temporisations dans le programme) vous devriez recevoir un message comme sur les copies d’écran ci-dessus. Il y a d’autres commandes via SMS mais… comme les mots de passe, elles sont durcies et si vous ne connaissez pas les codes vous ne pouvez rien faire.
Installer les programmes
Comme pour le montage de la carte, j’ai expliqué cette installation sous forme de vidéo (durée 20 mn).
Quand on n’a pas de bol ! Youtube a supprimé la fonctionnalité permettant d’ajouter un lien sur une vidéo. Le lien en bas à droite de l’écran lors du résumé de l’Épisode 1 ne fonctionne plus 
Bonus
Les images
Plusieurs personnes m’ont parlé de la réalisation des vidéos. J’attache une grande importance à la qualité des vidéos, même si je n’en produit pas beaucoup… C’est une question de respect pour le spectateur. Voici quelques images prises lors du tournage des vidéos de cet article.
La plupart des vidéos sont faites avec un Panasonic Lumix TZ40 monté sur un pied vidéo pro Slik. Si besoin j’ajoute un éclairage à LED, ce qui n’était pas le cas ici. Un avantage de cet appareil photo est qu’il est doté d’un point d’accès WiFi. On peut se connecter dessus avec une tablette et on pilote directement l’appareil à partir de cette tablette, avec un retour de l’image captée.
Selon les besoins (mais c’est plus rare) j’utilise également un Nikon D300s, une caméra sport TNB ou la caméra de mon smartphone Samsung S4. Le montage vidéo, les incrustations de titres et sous titres sont faits avec Magix Video Deluxe 2016. Le traitement des images intégrées dans les vidéos est confié à GIMP ou à Photofiltre.
Le son
Pour le son j’utilise – depuis 1 an – un micro USB Bird UM1 (sur pied pour éviter d’entendre les frappes au clavier, les mouvements de la souris ou les frottements des bras sur la table). Le filtre anti-pop améliore le son des « B », « P » ou « T » et protège vos oreilles du bruit de mes postillons qui pourraient atterrir sur le micro La capture du son se fait avec Audacity, ainsi que les traitements du son avant son intégration à la vidéo.
Pour le retour son j’utilise un casque ATH-M20 d’Audio-technica.
Voilà vous savez (presque) tout. Vous aurez peut être compris au travers de cette courte présentation pourquoi je ne fais pas beaucoup de vidéos. On voit beaucoup de chaines Youtube ou les gens font « de la télé » et ils ont des milliers (millions ?) de fans. Ils sortent plusieurs vidéos par semaine mais ça n’est pas mon truc, les vidéos à la chaîne. Vu le temps passé pour filmer, recommencer… sélectionner les images, monter le film, le sonoriser, une vidéo comme celles qui illustrent l’article prend plusieurs jours pour être finalisée. Je préfère en faire moins mais les peaufiner du mieux que je peux (j’ai encore du boulot pour améliorer tout ça 
)
Conclusion
La carte NadHAT de Garatronic est une carte très intéressante pour des applications domotiques. Elle permet facilement d’ajouter un pilotage distant pas SMS pour un coût de fonctionnement de 2€ par mois avec l’offre Free.
Le site de Garatronic
Sa mise en œuvre est simple et la programmation en Python met son utilisation à portée de tous. Les programmes sont accessibles via le site Garatronic.
Pour en savoir plus
Si vous voulez plus d’infos sur cette carte et sur son concepteur vous trouverez un excellent article (c’est moi qui l’ai écrit ) dans le prochain numéro de L’officiel PC Raspberry Pi. Ce numéro sera en kiosque à partir du 4 octobre 2017. Et si vous ne connaissez pas la revue, vous pouvez télécharger gratuitement le N°1 en exclusivité sur framboise314.fr. L’éditeur vous offre Gratuitement et sans protection DRM le N°1 en téléchargement. Le fichier fait plus de 50Mo… soyez patient(e)
Il y aussi beaucoup d’autres choses intéressantes comme vous pouvez le voir sur la couverture.
Sources
- https://garatronic.fr/index.php/fr/
- https://plus.google.com/collection/o2lZRE?hl=fr
- https://github.com/fpie/nadhat
- https://www.elecrow.com/download/SIM800%20Series_AT%20Command%20Manual_V1.09.pdf
- http://spellfoundry.com/2016/05/29/configuring-gpio-serial-port-raspbian-jessie-including-pi-3/
- https://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/uart.md
- https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/62722/pi-zero-w-wifi-interference-with-tty
- https://www.abelectronics.co.uk/kb/article/1035/raspberry-pi-3-serial-port-
- http://tpil.projet.free.fr/2016/ArduinoGSM.html
Fréquences
- http://niviuk.free.fr/gsm_arfcn.php
- http://simcomm2m.com/En/module/detail.aspx?id=74
- http://www.python-exemplary.com/index_en.php?inhalt_links=navigation_en.inc.php&inhalt_mitte=raspi/en/gsm.inc.php
- http://gilles.thebault.free.fr/spip.php?article44
MMS
- http://www.smssolutions.net/tutorials/gsm/receivesmsat/
- https://github.com/WiringPi/WiringPi-Python/issues/47
- https://github.com/hborisov/smscenter
Doc sim 800
Relevé Wifi
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