STM32开发 | 移远4G-Cat.1模组EC200N-CN开发

一、硬件说明

1、引脚分配图

2、常用引脚说明

• 模块输入电源

  引脚名	描述
  VBAT_BB	模块基带电源（Vnom = 3.8 V）
  VBAT_RF	模块射频电源（Vnom = 3.8 V）
  GND	接地引脚

• 模块输出电源

  引脚名	描述
  VDD_EXT	外部电路 1.8 V 供电（Vnom = 1.8 V）

• 开/关机

  引脚名	描述
  RESET_N	模块复位（低电平有效，1.8 V 电压域，不用则悬空。）
  PWRKEY	模块开/关机 （VBAT 电压域）

• SIM 接口

  引脚名	描述
  USIM_VDD	(U)SIM 供电电源（模块自动识别 1.8 V或 3.0 V (U)SIM 卡。）
  USIM_DATA	(U)SIM 数据
  USIM_CLK	(U)SIM 时钟
  USIM_RST	(U)SIM 复位

• 主串口

  引脚名	描述
  MAIN_TXD	主串口发送（1.8 V 电压域）
  MAIN_RXD	主串口接收（1.8 V 电压域）

• 天线接口

  引脚名	描述
  ANT_MAIN	主天线接口（50 Ω 特性阻抗）

二、常用AT指令说明

1、AT

• 说明： 检测AT指令收发是否正常
• 模组收到指令回复：

  AT
  OK
  

2、AT+CPIN?

• 说明： 查询SIM卡状态（是否插入SIM卡、锁定SIM卡、解锁SIM卡），返回 READY则表示模组正常
• 模组收到指令回复：

  AT+CPIN?
  +CPIN: READY
  
  OK
  

3、AT+CREG?

• 说明： 查询当前网络注册状态，正常则回复 +CREG: 0,1
• 模组收到指令回复：

  AT+CREG?
  +CREG: 0,1
  
  OK
  

4、AT+CEREG?

• 说明： 查询当前EPS网络注册状态，正常则回复 +CEREG: 0,1
• 模组收到指令回复：

  AT+CEREG?
  +CEREG: 0,1
  
  OK
  

5、AT+QICSGP=1,1,“CMNET”,“”,“”,0

• 说明： 配置 TCP/IP 场景1参数，指令原型为AT+QICSGP=,,,,,;

• 模组收到指令回复：

  AT+QICSGP=1,1,"CMNET","","",0
  OK
  

• 参数说明：

  参数	说明
  contextID	整型。移动场景 ID。范围：1~15。
  context_type	整型。协议类型。（1 IPv4 \ 2 IPv6 \ 3 IPv4v6）
  APN	字符串类型。接入点名称。（CMNET 中国移动 \ CTNET 中国电信 \ UNINET 中国联通）
  username	字符串类型。用户名。最大长度：127 字节。
  password	字符串类型。密码。最大长度：127 字节。
  authentication	整型。APN 鉴权方式。（0 None \ 1 PAP \ 2 CHAP \ 3 PAP 或 CHAP）

6、AT+QIACT=1

• 说明： 激活移动场景1配置，正常则回复 OK，指令原型为AT+QIACT=;
• 模组收到指令回复：

  AT+QIACT=1
  OK
  

7、AT+QIOPEN=1,0,“TCP”,“112.168.19.12”,28014,0,2

• 说明： 打开socket建立TCP连接并进入透传模式，指令原型为AT+QIOPEN=,,,"/",[,[,]]

• 模组收到指令回复：

  AT+QIOPEN=1,0,"TCP","112.168.19.12",28014,0,2
  CONNECT
  

• 参数说明：

  参数	说明
  contextID	整型。移动场景 ID。范围：1~15。
  connectID	整型。Socket ID。范围：0~11。
  service_type	字符串类型。Socket 服务类型。（“TCP” \ “UDP” \ “TCP LISTENER” \ “UDP SERVICE”）
  IP_address	字符串类型。(如果 service_type 是 “TCP” 或者 “UDP”, 则为远程服务器的IP地址，例如112.168.19.12。如果service_type是"TCP LISTENER"或者"UDP SERVICE"，请输入 127.0.0.1。)
  domain_name	字符串类型。远程服务器的域名地址。
  remote_port	整型。远程服务器端口。范围：0~65535。仅当service_type是"TCP"或者"UDP"时才有效。
  local_port	整型。本地端口。范围：0~65535。(如果service_type是"TCP LISTENER"或者"UDPSERVICE"，该参数必须指定。如果service_type是 “TCP” 或者 “UDP”，且local_port是 0，那么将会自动分配本地端口；否则本地端口会被指定。)
  access_mode	整型。Socket 服务的数据访问模式。(0 缓存模式 \ 1 直吐模式 \ 2 透传模式)

• 透传模式说明

  透传模式下，相对应的串口（比如 UART 口、USB Modem 口等）会进入独占模式，通过 COM 口接收的数据会直接发送到网络端，从网络接收到的数据会从 COM 口直接输出。+++可以用来退出透传模式：当输入+++返回 OK 后，访问模式就会切换到缓存模式，如需切换回透传模式，可使用AT+QISWTMD命令。

• 退出透传模式

  用户可以通过+++或者 DTR（需先设置 AT&D1）两种方式退出透传模式，为了防止+++被当成数据发送，实际操作时必须遵循以下步骤：

  • +++输入前 1 秒或更长时间内不能输入其它任何数据；
  • 必须在 1 秒内输入+++，并且不能输入其它任何数据；
  • +++输入后 1 秒内不能输入其它任何数据；
  • 通过+++或者 DTR（设置 AT&D1）方式使模块退出透传模式，直到模块返回 OK；此时模块成功退出透传模式。

• 在透传模式下，不可执行 AT 命令。 若因网络错误或者其他原因导致 Socket 连接断开，模块会上报 NO CARRIER，并退出透传模式，在这种情况下可以执行 AT+QICLOSE 来关闭 Socket 服务。

三、实现流程

Created with Raphaël 2.3.0 开始 模块开机 模块初始化 初始化成功？ 激活移动场景 场景激活成功？ 打开socket建立TCP连接并进入透传模式 通过网络与串口助手进行通信测试 结束 yes no yes no

四、程序代码

• 串口发送代码

  #include "stm32f10x.h"
  #include "stm32f10x_conf.h"
  
  /**
    * @brief  串口1发送字符串
    * @param  pStr: 字符串指针
    * @retval None
    */
  void USART1_SendStr(char *pStr)
  {
  	uint8_t tx_str;
  	while(1)
  	{
  		tx_str = *pStr++;
  		if(tx_str == 0) break;
  		USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
  		USART_SendData(USART1, tx_str);
  		while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
  	}
  }
  
  /**
    * @brief  串口2发送字符串
    * @param  pStr: 字符串指针
    * @retval None
    */
  void USART2_SendStr(char *pStr)
  {
  	uint8_t tx_str;
  	while(1)
  	{
  		tx_str = *pStr++;
  		if(tx_str == 0) break;
  		USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_TC);
  		USART_SendData(USART2, tx_str);
  		while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET);
  	}
  }
  
  /**
    * @brief  串口1发送命令帧
    * @param  pcmd: 命令帧指针
    * 		count: 命令帧长度
    * @retval None
    */
  void USART1_SendCmd(uint8_t *pcmd, uint16_t count)
  {
  	uint8_t tx_cmd;
  	uint16_t i;
  	for(i=0; i < count; i++)
  	{
  		tx_cmd = *pcmd++;
       	USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
  		USART_SendData(USART1, tx_cmd);
  		while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
  	}
  }
  
  

• EC200N-CN驱动程序

  /**
    * @brief  EC200N-CN初始化
    * @param  step: 步骤
    * @retval step: 步骤值
    */
  uint16_t LTEUECat1Init(uint16_t step)
  {
  	switch(step)
  	{
  		case 0:
  			//查询AT指令是否正常
  			SendCmd("AT\r\n", "OK", "Error: AT\r\n", 10, step);
  			if(step == 0) break;
  		case 1:
  			//检测SIM卡状态
  			SendCmd("AT+CPIN?\r\n", "+CPIN: READY", "Error: AT+CPIN?\r\n", 2, step);
  			if(step == 1) break;
  		case 2:
  			//查询当前网络注册状态
  			SendCmd("AT+CREG?\r\n", "+CREG: 0,1", "Error: AT+CREG?\r\n", 1, step);
  			if(step == 2) break;
  		case 3:
  			//查询当前EPS网络注册状态
  			SendCmd("AT+CEREG?\r\n", "OK", "Error: AT+CEREG?\r\n", 1, step);
  			if(step == 3) break;
  		case 4:
  			//配置移动场景参数
  			SendCmd("AT+QICSGP=1,1,\"CMNET\",\"\",\"\",0\r\n", "OK", "Error: AT+QICSGP\r\n", 1, step);
  			if(step == 4) break;
  		default: break;
  	}
  	if(step == 4)
  	{
  		//激活移动场景
  		USART2_SendStr("AT+QIACT=1\r\n");
  		//等待30s
  		while(3000--)
  		{
  			if(strstr((const char*)com2_rx_buffer, "OK") != NULL)
  			{
  				step = 5;
  				break;
  			}
  			else delay_ms(100);
  		}
  	}
  	return step;
  }
  
  /**
    * @brief  发送AT指令进行初始化
    * @param  cmd: 命令帧指针
    * 		echo: 判断字收到的数据中所出现的字符
    * 		num: 发送命令帧的次数
    * 		count: 返回值
    * @retval None
    */
  uint16_t SendCmd(char *cmd, char *echo, char *error, uint16_t num, uint16_t count)
  {
  	for(int i = 0; i < num; i++)
  	{
  		USART2_SendStr(cmd);
  		//延时1秒
  		delay_ms(1000);
  		//判断接收到的数据中是否存在指定字符
  		if(strstr((const char*)com2_rx_buffer, echo) != NULL) 
  		{
  			//向串口输出USART2接收到的数据
  			USART1_SendStr(echo);
  			//初始化缓存
  			memset(com2_rx_buffer, 0, sizeof(com2_rx_buffer));
  			count++;
  			return count;
  		}else
  		{
  			USART1_SendStr(error);
  		}
  	}
  	return 0;
  }
  
  /**
    * @brief  连接网络
    * @param  None
    * @retval None
    */
  void LTEUECat1Connect(void)
  {
  	short times = 3000;
  	USART2_SendStr("AT+QIOPEN=1,0,\"TCP\",\"112.168.19.12\",28014,0,2\r\n");
  	while(times--)
  	{
  		if(strstr((const char*)com2_rx_buffer, "CONNECT") != NULL)
  		{
  			USART1_SendStr("Connect OK!\r\n");
  			break;
  		}
  		else delay_ms(100);
  	}
  }
  

五、例程说明

• STM32芯片串口USART2与EC200N-CN串口MAIN_TXD跟MAIN_RXD
• 串口通讯采用DMA中断模式
• ECC200N-CN默认串口通讯速率为115200