Использование 4G GSM модуля SIM7600 с Arduino: AT-команды, звонки, SMS

В этой статье мы узнаем как использовать GSM GPS 4G LTE модуль SIM7600 с Arduino и как использовать AT-команды для совершения звонков, отправки и получения SMS или подключения к Интернету.

Ранее мы использовали 2G GSM-модуль, такой как SIM800/900, а также A9G GSM GPS-модуль. Как мы знаем, 2G GSM/GPRS находится на стадии закрытия в большинстве стран или регионов, таких как Австралия и Канада. Но действительно есть некоторые проекты, которым требуется удаленная беспроводная связь GSM, где WiFi недоступен. В таких регионах проекту требуется доступ к Интернету , например, удаленный мониторинг окружающей среды. Учитывая инвестиции/риск, для большинства случаев LTE 4G все еще является правильным решением на данный момент.

Одним из самых популярных GSM GPS 4G LTE модулей является SIM7600. Серия SIM7600 — это LTE модуль, который поддерживает беспроводные режимы связи LTE. Он также объединяет несколько спутниковых высокоточных систем позиционирования GNSS с несколькими встроенными сетевыми протоколами.

Одна из готовых плат разработки SIM7600 и Arduino разработана компанией Makerfabs. Этот модуль Maduino Zero 4G LTE использует модуль SIMCOM7600(E/A)CAT4 , чтобы помочь Makers легко достичь 4G-соединения. Кроме того, этот модуль может быть полноценным 4G-доступом к вашему компьютеру или Raspberry Pi, а также для звонков или SMS.

GSM GPS 4G LTE модуль SIM7600

Серия SIM7600 представляет собой многодиапазонный модуль LTE-TDD/LTE-FDD/HSPA+/TD-SCDMA и двухдиапазонный GSM/GPRS/EDGE в корпусе SMT, поддерживающем LTE CAT4 со скоростью передачи данных до 150 Мбит/с.

Он имеет мощные возможности расширения с богатыми интерфейсами, включая UART, USB2.0, SPI, I2C, GPIO и т. д. Благодаря обширным возможностям приложений, таким как TCP/UDP/FTP/FTPS/HTTP/HTTPS/SMTP/POP3 и MMS, модуль обеспечивает большую гибкость и простоту интеграции для приложений клиентов. Чтобы узнать больше о SIM7600, см. техническое описание SIM7600.

Общие характеристики модуля

Четырехдиапазонный TDD-LTE B38/B39/B40/B41.
Трехдиапазонный FDD-LTE B1/B3/B8.
Двухдиапазонный TD-SCDMA B34/B39.
Двухдиапазонный WCDMA/HSDPA/HSPA+ B1/B8.
GSM/GPRS/EDGE 900/1800 МГц.
Управление с помощью AT-команд.
GNSS gpsOne Gen 8B; Автономный; Вспомогательный, XTRA.
Передача данных: LTE CAT4 со скоростью восходящего соединения до 50 Мбит/с и нисходящего соединения до 150 Мбит/с.
Интерфейсы: USB2.0, UART, SIM-карта, SPI, I2C, GPIO, АЦП, PCM, SDIO.

Плата Maduino Zero 4G LTE (SIM7600X)

Maduino Zero 4G LTE интегрировал два типа модуля 4G LTE CAT4 SIM7600A-H или SIM7600E-H. SIM7600A-H/SIM7600E-H — это полное многодиапазонное решение модуля LTE-FDD/LTE-TDD/HSPA+/UMTS/EDGE/GPRS/GSM в типе LCC. Он поддерживает LTE CAT4 до 150 Мбит/с для нисходящей линии связи и 50 Мбит/с для восходящей линии связи, что намного быстрее и популярнее чем 2G/3G.

Эту плату вы можете приобрести у Maduino Zero 4G LTE(SIM7600X), так как она произведена компанией Makerfabs, но и на Aliexpress ее можно часто найти.

Интерфейс

Модуль Makerfabs Maduino Zero 4G LTE основан на микроконтроллере ATSAMD21G18A, который совместим с Arduino. Поэтому вы можете использовать Arduino IDE для управления и программирования модуля SIM7600. Передняя и задняя стороны платы выглядят примерно так.

На передней стороне платы вы можете подключить литий-ионную батарею 3,7 В к разъему батареи. Переключатель может использоваться для включения/выключения модуля. Есть два порта USB TypeC, один для микроконтроллера, а другой для LTE. Есть две кнопки, используемые для сброса MCU и LTE. Светодиодный индикатор состояния показывает состояние сетевого подключения. Вы можете подключить к плате 3 антенны: основную антенну, вспомогательную антенну и антенну GPS. Разъем 3,5 мм можно использовать для подключения микрофона или наушников, а аудиоразъем можно использовать для подключения динамиков.

На задней стороне есть слот для микро-сим для вставки 4G SIM-карты. Есть пара слотов для SD-карт, один для микроконтроллера, другой для SIM7600.

Не подключайте и не отключайте антенну, SIM-карты, SD-карту, когда устройство включено. Это может привести к короткому замыканию, которое может сжечь микросхему.

Функции

Поддерживает коммутируемое соединение, телефон, SMS, TCP, UDP, DTMF, HTTP, FTP и т. д.
Двойной порт USB Type C.
Управление с помощью AT-команд.
Диапазон напряжения питания USB-платы: 4,8~5,5 В, типичное значение 5,0 В.
Диапазон напряжения питания аккумуляторной батареи: 3,4~4,2 В, типичное значение 3,7 В.
3GPP E-UTRA Выпуск 11.
Встроенное зарядное устройство, ток заряда до 1А.
Защита от перезаряда (OCP), 4,3 В.
Защита от переразряда (ODP), 2,5 В.
Power Manager, плата может питаться от USB или аккумулятора.
Антенна IPEX, основная антенна GSM/UMTS/LTE. Вспомогательная антенна UMTS/LTE. Антенна GNSS.
SMS поддержка.
Аудио поддержка.
Контроллер на борту: ATSAMD21G18A.
Аудиокодек: NAU8810.
Преобразователь уровня: TXS0108E.
Поддержка Windows и Raspberry Pi.
Чипсет Qualcomm MDM9x07.

Использование GSM GPS 4G LTE модуля SIM7600 с Arduino

Теперь давайте посмотрим, как можно использовать GSM GPS 4G LTE модуль SIM7600 с платой Arduino для применения AT-команд для функций вызовов и SMS.

Вставьте SIM-карту в плату.
Подключите антенну GPS к интерфейсу.
Подключите две антенны 4G-GSM к основному и вспомогательному антенному интерфейсу.
Подключите наушники с микрофоном.
Вставьте SD-карту в слот для SD-карты SIM7600.При подаче питания на плату и работе модуля SIM7600 загорится встроенный светодиод STA (синий).

Настройка Arduino IDE

Плата ATSAMD21G18A не предустановлена в Arduino IDE. Поэтому нам нужно установить «Arduino Zero Board» из Board Manager (менеджера плат).

Откройте Boards Manager. В верхнем меню Arduino IDE выберите Tools-> Board-> Boards Manager …, чтобы открыть диалоговое окно Boards Manager. Затем установите платы Arduino SAMD (32-бит ARM Cortex-M0+).

После завершения установки вы можете выбрать плату Arduino Zero, как показано на рисунке ниже. Для программирования этой платы вам необходимо подключить кабель USB TypeC Data.

Исходный код программы

Теперь откройте Arduino IDE и вставьте следующий скетч. Проверьте его работу.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
#define DEBUG true
#define MODE_1A
 
#define DTR_PIN 9
#define RI_PIN 8
 
#define LTE_PWRKEY_PIN 5
#define LTE_RESET_PIN 6
#define LTE_FLIGHT_PIN 7
 
String from_usb = "";
 
void setup()
{
    SerialUSB.begin(115200);
    //while (!SerialUSB)
    {
        ; // wait for Arduino serial Monitor port to connect
    }
 
    delay(100);
 
    Serial1.begin(115200);
 
    //Serial1.begin(UART_BAUD, SERIAL_8N1, MODEM_RXD, MODEM_TXD);
 
    pinMode(LTE_RESET_PIN, OUTPUT);
    digitalWrite(LTE_RESET_PIN, LOW);
 
    pinMode(LTE_PWRKEY_PIN, OUTPUT);
    digitalWrite(LTE_RESET_PIN, LOW);
    delay(100);
    digitalWrite(LTE_PWRKEY_PIN, HIGH);
    delay(2000);
    digitalWrite(LTE_PWRKEY_PIN, LOW);
 
    pinMode(LTE_FLIGHT_PIN, OUTPUT);
    digitalWrite(LTE_FLIGHT_PIN, LOW); //Normal Mode
    // digitalWrite(LTE_FLIGHT_PIN, HIGH);//Flight Mode
 
    SerialUSB.println("Maduino Zero 4G Test Start!");
 
    sendData("AT+CGMM", 3000, DEBUG);
}
 
void loop()
{
    while (Serial1.available() > 0)
    {
        SerialUSB.write(Serial1.read());
        yield();
    }
    while (SerialUSB.available() > 0)
    {
#ifdef MODE_1A
        int c = -1;
        c = SerialUSB.read();
        if (c != '\n' && c != '\r')
        {
            from_usb += (char)c;
        }
        else
        {
            if (!from_usb.equals(""))
            {
                sendData(from_usb, 0, DEBUG);
                from_usb = "";
            }
        }
#else
        Serial1.write(SerialUSB.read());
        yield();
#endif
    }
}
 
bool moduleStateCheck()
{
    int i = 0;
    bool moduleState = false;
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        String msg = String("");
        msg = sendData("AT", 1000, DEBUG);
        if (msg.indexOf("OK") >= 0)
        {
            SerialUSB.println("SIM7600 Module had turned on.");
            moduleState = true;
            return moduleState;
        }
        delay(1000);
    }
    return moduleState;
}
 
String sendData(String command, const int timeout, boolean debug)
{
    String response = "";
    if (command.equals("1A") || command.equals("1a"))
    {
        SerialUSB.println();
        SerialUSB.println("Get a 1A, input a 0x1A");
 
        //Serial1.write(0x1A);
        Serial1.write(26);
        Serial1.println();
        return "";
    }
    else
    {
        Serial1.println(command);
    }
 
    long int time = millis();
    while ((time + timeout) > millis())
    {
        while (Serial1.available())
        {
            char c = Serial1.read();
            response += c;
        }
    }
    if (debug)
    {
        SerialUSB.print(response);
    }
    return response;
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#define DEBUG true

#define MODE_1A

#define DTR_PIN 9

#define RI_PIN 8

#define LTE_PWRKEY_PIN 5

#define LTE_RESET_PIN 6

#define LTE_FLIGHT_PIN 7

String from_usb = "";

void setup()

{

SerialUSB.begin(115200);

//while (!SerialUSB)

{

; // wait for Arduino serial Monitor port to connect

}

delay(100);

Serial1.begin(115200);

//Serial1.begin(UART_BAUD, SERIAL_8N1, MODEM_RXD, MODEM_TXD);

pinMode(LTE_RESET_PIN, OUTPUT);

digitalWrite(LTE_RESET_PIN, LOW);

pinMode(LTE_PWRKEY_PIN, OUTPUT);

digitalWrite(LTE_RESET_PIN, LOW);

delay(100);

digitalWrite(LTE_PWRKEY_PIN, HIGH);

delay(2000);

digitalWrite(LTE_PWRKEY_PIN, LOW);

pinMode(LTE_FLIGHT_PIN, OUTPUT);

digitalWrite(LTE_FLIGHT_PIN, LOW); //Normal Mode

// digitalWrite(LTE_FLIGHT_PIN, HIGH);//Flight Mode

SerialUSB.println("Maduino Zero 4G Test Start!");

sendData("AT+CGMM", 3000, DEBUG);

}

void loop()

{

while (Serial1.available() > 0)

{

SerialUSB.write(Serial1.read());

yield();

}

while (SerialUSB.available() > 0)

{

#ifdef MODE_1A

int c = -1;

c = SerialUSB.read();

if (c != '\n' && c != '\r')

{

from_usb += (char)c;

}

else

{

if (!from_usb.equals(""))

{

sendData(from_usb, 0, DEBUG);

from_usb = "";

}

#else

Serial1.write(SerialUSB.read());

yield();

#endif

}

bool moduleStateCheck()

{

int i = 0;

bool moduleState = false;

for (i = 0; i < 5; i++)

{

String msg = String("");

msg = sendData("AT", 1000, DEBUG);

if (msg.indexOf("OK") >= 0)

{

SerialUSB.println("SIM7600 Module had turned on.");

moduleState = true;

return moduleState;

}

delay(1000);

}

return moduleState;

}

String sendData(String command, const int timeout, boolean debug)

{

String response = "";

if (command.equals("1A") || command.equals("1a"))

{

SerialUSB.println();

SerialUSB.println("Get a 1A, input a 0x1A");

//Serial1.write(0x1A);

Serial1.write(26);

Serial1.println();

return "";

}

else

{

Serial1.println(command);

}

long int time = millis();

while ((time + timeout) > millis())

{

while (Serial1.available())

{

char c = Serial1.read();

response += c;

}

if (debug)

{

SerialUSB.print(response);

}

return response;

}

После загрузки кода откройте последовательный монитор. Теперь вы можете отправить AT-команду на плату, и она распечатает ответ модуля. Есть несколько демонстраций, которые показывают, как использовать AT-команды.

Тест AT-команд SIM7600

Вот некоторые основные функции для проверки AT-команд.

AT+CGMI    // Request manufacturer identification
AT+CGMM    // Request model identification
AT+CGSN    // Request product serial number identification
AT+CSUB    // Request the module version and chip

AT+CGMI // Request manufacturer identification

AT+CGMM // Request model identification

AT+CGSN // Request product serial number identification

AT+CSUB // Request the module version and chip

AT+CPIN?     // Request the state of the SIM card
AT+CICCID    // Read ICCID from SIM card
AT+CNUM      // Request the subscriber number
AT+CNMP?     // Preferred mode selection
AT+COPS?     // Check the current network operator

AT+CPIN? // Request the state of the SIM card

AT+CICCID // Read ICCID from SIM card

AT+CNUM // Request the subscriber number

AT+CNMP? // Preferred mode selection

AT+COPS? // Check the current network operator

AT+IPREX?    // Check local baud rate
AT+CRESET    // Reset the module

1 2	AT+IPREX? // Check local baud rate AT+CRESET // Reset the module

Получить местоположение GNSS

Чтобы получить местоположение GNSS от SIM7600, используйте следующие AT-команды.

AT+CGPS=1      // Start GPS session 
AT+CGPSINFO    // Get GPS fixed position information
AT+CGPS=0      // Stop GPS session

AT+CGPS=1 // Start GPS session

AT+CGPSINFO // Get GPS fixed position information

AT+CGPS=0 // Stop GPS session

Отправка и получение SMS

Мы можем отправлять SMS с помощью SIM7600 и Arduino. Рекомендуется использовать другие последовательные мониторы, а не Arduino IDE, чтобы отправлять AT-команды для этой демонстрации.

AT+CSCA="XXXXXX"       // Set the SMS service centre address
AT+CMGF=1              // Select SMS message format
AT+CMGS="xxxxxx"       // Send message to "xxxxxx"(the receiver number).

AT+CSCA="XXXXXX" // Set the SMS service centre address

AT+CMGF=1 // Select SMS message format

AT+CMGS="xxxxxx" // Send message to "xxxxxx"(the receiver number).

После отправки вышеуказанных AT-команд будет показано ">", и тогда вы сможете отправить свое сообщение. Когда вы закончите свое сообщение, вам нужно отправить "1A" с шестнадцатеричным числом для подтверждения или отправить "1B" с шестнадцатеричным числом для отмены. Вот почему рекомендуется использовать другой последовательный монитор.

    AT+CMGR=3        // Read message
    AT+CMGD=3        // Delete message

1 2	AT+CMGR=3 // Read message AT+CMGD=3 // Delete message

Совершение звонка

Вы можете совершать и принимать вызовы с помощью SIM7600, используя следующие AT-команды.

    AT+CSDVC         // Switch voice channel device
    AT+CSDVC=1       // 1-Handset, 3-Speaker phone
    AT+CLVL=2        // Set loudspeaker volume level to 2, the level range is 0 to 5

AT+CSDVC // Switch voice channel device

AT+CSDVC=1 // 1-Handset, 3-Speaker phone

AT+CLVL=2 // Set loudspeaker volume level to 2, the level range is 0 to 5

    ATDxxxxx;        // Call to xxxxx
    AT+CHUP          // Hang up the call
    AT+CLIP=1     // Calling line identification presentation
    ATA         // Call answer

ATDxxxxx; // Call to xxxxx

AT+CHUP // Hang up the call

AT+CLIP=1 // Calling line identification presentation

ATA // Call answer

HTTP-запросы

Вы можете протестировать HTTP-запрос SIM7600 LTE с помощью следующих команд.

    AT+HTTPINIT         // Initialize and start the HTTP
    AT+HTTPPARA="URL","http://www.makerfabs.com"  // Set the URL
    AT+HTTPACTION=0    // Connect the HTTP. (0-get, 1-post, 2-head)
    AT+HTTPHEAD        // Read the response's header.
    AT+HTTPREAD=0,3    // Read the content (“3” means the number of the reading data)

AT+HTTPINIT // Initialize and start the HTTP

AT+HTTPPARA="URL","http://www.makerfabs.com" // Set the URL

AT+HTTPACTION=0 // Connect the HTTP. (0-get, 1-post, 2-head)

AT+HTTPHEAD // Read the response's header.

AT+HTTPREAD=0,3 // Read the content (“3” means the number of the reading data)

Проверка SD-карты на SIM7600

При подключении SD-карты к слоту для SD-карт SIM7600 вы можете использовать следующие команды для ее проверки.

    AT+FSCD=D:                    // Select SD card directory as current directory
    AT+FSLS                       // List directories/files in current directory
    AT+CFTRANRX="D: TEST.txt",10  // Transfer a file to EFS
    AT+CFTRANTX="D: TEST.txt"     // Transfer a file from EFS to host

AT+FSCD=D: // Select SD card directory as current directory

AT+FSLS // List directories/files in current directory

AT+CFTRANRX="D: TEST.txt",10 // Transfer a file to EFS

AT+CFTRANTX="D: TEST.txt" // Transfer a file from EFS to host

Интернет-серфинг с помощью SIM7600

Модем SIM7600 Arduino может быть беспроводным сетевым устройством для поддержки ПК или Raspberry PI для серфинга в Интернете. Используйте кабель USB Type-C для подключения платы (USB-LTE) и ПК.

Для серфинга в интернете вам необходимо установить драйвер SIM7600 на ПК. Драйвер можно скачать по следующей ссылке.

Откройте Диспетчер устройств -> Другое оборудование -> «SimTech,Incorporated» -> Обновите драйвер -> Выполнить поиск файлов драйверов на моем компьютере -> Выберите путь для сохранения файла драйвера в зависимости от системы -> Установка завершена.

Установите все драйверы, отмеченные желтыми восклицательными знаками.

Если ПК не подключается к Интернету через это устройство, откройте последовательный монитор и отправьте AT-команду для запуска сетевого подключения.

   AT$QCRMCALL=1,1

1	AT$QCRMCALL=1,1

После этого значок сети будет иметь вид сотовой сети.

Если вы все еще не можете подключиться к Интернету, пожалуйста, используйте способ подключения PPP dial-up для начала работы в сети. Более подробную информацию вы можете получить на GitHub.

Видео с демонстрацией и объяснением работы проекта

Ссылка на видео на YouTube

(Проголосуй первым!)

Загрузка...

29 просмотров