STM32F103 4G Cat.1模块EC200S使用

一、简介

EC200S-CN 是移远通信最近推出的 LTE Cat 1 无线通信模块，支持最大下行速率 10Mbps 和最大上行速率 5Mbps，具有超高的性价比；同时在封装上兼容移远通信多网络制式 LTE Standard EC2x（EC25、EC21、EC20 R2.0、EC20 R2.1）和 EC200T/EG25-G/EG21-G 模块以及 UMTS/HSPA+ UC20/UC200T 模块，实现了 3G 网络与 4G 网络之间的无缝切换。EC200S-CN 还支持标准的 Mini PCIe 封装，以满足不同行业产品应用需求。

Quectel EC2x 模块具有嵌入式 TCP/IP堆栈，使主机可以通过 AT 命令直接上网。可以实现TCP客户端、UDP客户端、TCP服务器和UDP服务器。

二、AT指令

2.1 AT

测试AT指令功能是否正常，等待模块返回 OK。

ATOK

2.2 AT + CPIN?

查询 SIM 卡状态，返回 READY 则表示SIM卡正常，如果 20 秒后还无法识别 SIM 卡，重新启动模块。

AT+CPIN?+CPIN: READYOK

2.3 AT + CREG?

查询模组是否注册上GSM网络，如果 90秒后未能在 CS 上注册域名服务，重新启动模块。
如果返回 1 或 5 ，代表 CS 服务注册成功。
+CREG:0,1 表示已注册上本地网，+CREG:0,5表示注册上漫游网。

AT+CREG?+CREG: 0,1OK

2.4 AT + CGREG?

查询模组是否注册上GPRS网络，+CGREG:0,1 表示已注册上本地网，+CGREG:0,5表示注册上漫游网。

AT+CGREG?+CGREG: 0,1OK

2.5 AT + QICSGP=1,1,“CMNET”

该命令可用于配置<APN>，<username>，<password>等TCP / IP上下文参数。QoS设置可以由AT + CGQMIN，AT + CGEQMIN，AT + CGQREQ和AT + CGEQREQ配置 。

• AT+QICSGP=?：查询命令参数。
• AT+QICSGP=<contextID>：查询 contextID的配置信息。
• AT+QICSGP=<contextID>[,<context_type>,<APN>[,<username>,<password>)[,<authentication>]]]：配置 contextID信息。
  • <contextID>：整数类型。上下文ID。范围是1-16。
  • <context_type>：整数类型。协议类型。1（IPV4）、2（IPV4V6）。
  • <APN>：字符串类型。接入点名称。移动CMNET，联通UNINET
  • <username>：字符串类型。用户名。
  • <password>：字符串类型。密码。
  • <authentication>：整数类型。身份验证方法。0（没有）、1（PAP）、2（CHAP）、3（PAP或CHAP）。
  • 返回信息：OK 或 ERROR。

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

2.6 AT + QIDEACT=1

在激活GPRS场景之前先关闭GPRS场景，确保连接正确

AT+QIDEACT=1OK

2.7 AT + QIACT=1

激活移动场景

AT+QIACT=1OK

2.8 AT+QIOPEN

该命令用于打开套接字服务。

• AT+QIOPEN=?：查询命令参数。
• AT+QIOPEN=<contextID>,<connectID>,<service_type>,<IP_address>/<domain_name>,<remote_port>[,<local_po CONNECTrt>[,<access_mode>]] ：打开 Socket 服务。
  • <contextID> ：整数类型。上下文ID。范围是1-16。
  • <connectID> ：整数类型。套接字服务索引。范围是0-11。
  • <SERVICE_TYPE>：字符串类型。套接字服务类型。
    • “ TCP ” ：作为客户端启动TCP连接
    • “ UDP ”：作为客户端启动UDP连接
    • “TCP LISTENER” ：启动TCP服务器以侦听TCP连接
    • “UDP SERVICE” ：启动UDP服务
  • <IP_address>：字符串类型。
    • 如果<service_type>是TCP或UDP ，则表示远程服务器的IP地址，例如 “220.180.239.212”。
    • 如果<service_type>是TCP LISTENER或UDP SERVICE 地址，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> ：远程服务器的端口，仅在<service_type>为“TCP”或“UDP”时有效。范围是0-65535。
  • <LOCAL_PORT> ：本地端口。范围是0-65535。
    • 如果<service_type>是“TCP LISTENER”或“UDP SERVICE”，则此参数必须指定。
    • 如果<service_type>是“TCP”或“UDP”。如果<local_port>为0，那么本地端口将是自动分配。否则，将按指定分配本地端口。
  • <access_mode> ：整数类型。套接字服务的数据访问模式。
    • 0： 缓冲区访问模式
    • 1：直推模式
    • 2：透明访问模式
  • <err>：整数类型。操作的错误代码。请参阅第4章。

AT+QIOPEN=1,0,\"TCP\",\"180.97.81.180\",53540,0,1OK+QIOPEN: 0,0

Buffer模式，Push模式，透传模式。通过参数<access_mode>进行配置。

2.9 AT + QISEND

如果指定套接字服务的<access_mode>是缓冲区访问模式或直接推送模式，则数据可以是通过AT + QISEND发送。如果数据成功发送到模块，将返回“ SEND OK ” 。否则它将返回“ SEND FAIL ” 或“ ERROR ” 。“ SEND FAIL ” 表示发送缓冲区已满客户可以尝试重新发送数据。“ERROR”表示在发送过程中遇到错误 数据。客户应该延迟一段时间来发送数据。最大数据长度为1460字。“SEND OK”并不意味着数据已成功发送到服务器。客户可以查询数据是否通过AT + QISEND = <connectID>，0命令到达服务器。透传模式下不需要AT指令发送数据

三、TCP/IP AT命令拨号流程

四、复位模块

RESET_N 引脚可用于使模块复位。拉低 RESET_N 引脚至少 300 ms 后释放可使模块复位。RESET_N
信号对干扰比较敏感，因此建议在模块接口板上的走线应尽量的短，且需包地处理。

五、移植文件

5.1 board_ec200s.c

/********************************************************************** INCLUDES*/
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h" #include "board_ec200s.h" uint8_t sendCmd(char *pCmd, char *pRes, uint32_t timeOut, uint8_t sendNum);
void clearBuffer(void);
void reset(void);/********************************************************************** GLOBAL VARIABLES*/  
uint8_t g_usart2RecvFinish = 0;                                                 // 串口2接收标志串口接收完成标志
char g_ec200sBuf[1024] = {0};                                                   // 接收缓存
uint32_t g_ec200sCnt = 0;                                                       // 接收计数                               /********************************************************************** PUBLIC FUNCTIONS*/
/**@brief 初始化@param 无@return 1 - 成功；0 - 失败
*/
uint8_t EC200S_Init(void)
{       printf("EC200S_Init\r\n");uint8_t result = 0;uint8_t step = 0;switch(step){case 0:if(sendCmd("AT\r\n","OK", 10, 5))                                   // 测试AT指令功能是否正常{step++;}else{printf("Err:AT\r\n");reset();break;} case 1:if(sendCmd("AT+CPIN?\r\n","+CPIN: READY", 20, 2))                   // 查询SIM卡是否正常，返回ready则表示SIM卡正常{step++;}else{printf("Err:AT+CPIN?\r\n");                                     // 20秒内，无法识别SIM状态，重启模块reset();break;}case 2:if(sendCmd("AT+CREG?\r\n","+CREG: 0,1", 90, 2))                     // 查询模组是否注册上GSM网络{step++;                                     }else{printf("Err:AT+CREG?\r\n");                                     // 90秒内，没有注册上CS业务，重启模块 reset();break;}case 3:if(sendCmd("AT+CGREG?\r\n","+CGREG: 0,1", 60, 2))                   // 查询模组是否注册上GPRS网络{step++;                                                 }else{printf("Err:AT+CGREG?\r\n");                                    // 60秒内，没有注册上PS业务reset();        break;}case 4:if(sendCmd("AT+QICSGP=1,1,\"CMNET\",\"\",\"\",1\r\n", "OK", 40, 3)) // 查询模组是否注册上GPRS网络{result = EC200S_NetConfig();                          }else{printf("Err:AT+QICSGP=1,1\r\n");                                // 如果3次都没停止成功或超过40秒没有回应，则重启模块reset();break;}}return result;
}/**@brief 网络配置@param 无@return 无
*/
void EC200S_GpioConfig(void)
{GPIO_InitTypeDef gpioInitStructure;     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);                       // 使能GPIOgpioInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;                                    // 选择要初始化的GPIOB引脚PB8gpioInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                             // 设置引脚工作模式为通用推挽输出      gpioInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                            // 设置引脚输出最大速率为50MHzGPIO_Init(GPIOB, &gpioInitStructure);       
}/**@brief 网络配置@param 无@return 1 - 成功；0 - 失败
*/
uint8_t EC200S_NetConfig(void)
{      uint8_t result = 0;if(sendCmd("AT+QIDEACT=1\r\n", "OK", 40, 1))                                // 在激活GPRS场景之前先关闭GPRS场景，确保连接正确{if(sendCmd("AT+QIACT=1\r\n", "OK", 150, 1))                              // 激活移动场景{EC200S_Connect();} else                                                                    // 等待150秒后，没有响应重启模块{printf("Err:AT+QIACT=1\r\n");                                       // 重启模块reset();}}      else                                                                        // 等待40秒后，没有响应重启模块{printf("Err:AT+QIDEACT=1\r\n");                                         // 重启模块reset();}     
}/**@brief 连接TCP服务器@param 无@return 无
*/
void EC200S_Connect(void)
{if(sendCmd("AT+QIOPEN=1,0,\"TCP\",\"180.97.81.180\",53540,0,1\r\n", "+QIOPEN:", 150, 5))    {printf("Connect Success\r\n");}      else{printf("Err:AT+QIOPEN=1,0\r\n");}       
}/**@brief 发送数据到TCP服务器@param pString -[in] 发送数据@return 无
*/
void EC200S_Send(char *pString)
{if(sendCmd("AT+QISEND=0\r\n", ">", 60, 1)) {if(sendCmd("AT+QISEND=0,0\r\n", "OK", 5, 24))                   // 2分钟后（每5秒查询一次，共24次）{/* 发送数据成功，对方收到数据 */}else{printf("Err:AT+QISEND=0\r\n");                                      if(sendCmd("AT+QICLOSE=0\r\n", "OK", 10, 1))                // TCP连接出现异常，关闭TCP连接{printf("AT+QICLOSE\r\n");EC200S_Connect();}else{reset();                                                // 等待10秒，没有响应重启模块} }}else{reset();                                                        // 等待60秒，没有响应重启模块}
}/**@brief 从TCP服务器接收数据@param pRecvDataBuf -[out] 接收数据@return 接收数据长度
*/
uint32_t EC200S_Receive(char *pRecvDataBuf)
{uint32_t recvDataLen = 0;if(g_isUsart2RecvFinish)                                                    // 如果串口接收完成{if(strstr((const char *)g_ec200sBuf, "+QIURC: \"recv\",0,") != NULL)    // 如果检索到关键词{memcpy(pRecvDataBuf, g_ec200sBuf, g_ec200sCnt);recvDataLen = g_ec200sCnt;}clearBuffer();}   return recvDataLen;
}/********************************************************************** LOCAL FUNCTIONS*/
/**@brief 发送AT命令@param pCmd -[in] 命令字符串@param pRes -[in] 需要检测的返回命令字符串@param timeOut -[in] 等待时间@param sendNum -[in] 命令发送次数@return 1 - 成功；0 - 失败
*/
uint8_t sendCmd(char *pCmd, char *pRes, uint32_t timeOut, uint8_t sendNum)
{uint8_t i = 0;uint32_t time;clearBuffer();                                                              // 清空缓存 for(i = 0; i < sendNum; i++){time = timeOut * 10;USART_SendString(USART2, pCmd);while(time--){if(g_usart2RecvFinish)                                              // 如果串口接收完成{if(strstr((const char *)g_ec200sBuf, pRes) != NULL)             // 如果检索到关键词{printf("%s", g_ec200sBuf);return 1;}}   vTaskDelay(100);                                                   // 等待100毫秒}clearBuffer();}return 0;
}/**@brief 清空缓存@param 无@return 无
*/
void clearBuffer(void)
{memset(g_ec200sBuf, 0, sizeof(g_ec200sBuf));g_ec200sCnt = 0;g_usart2RecvFinish = 0;
}/**@brief 重启模块@param 无@return 无
*/
void reset(void)
{printf("reset\n");    GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_8);vTaskDelay(2000);GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_8);
}/****************************************************END OF FILE****************************************************/

4.2 board_ec200s.h

#ifndef _BOARD_EC200S_H_
#define _BOARD_EC200S_H_/********************************************************************** INCLUDES*/
#include "stm32f10x.h"/********************************************************************** GLOBAL VARIABLES*/  
extern uint8_t g_usart2RecvFinish;      // 串口2接收标志串口接收完成标志
extern char g_ec200sBuf[1024];          // 接收缓存
extern uint32_t g_ec200sCnt;            // 接收计数/********************************************************************** API FUNCTIONS*/
uint8_t EC200S_Init(void);
void EC200S_GpioConfig(void);
uint8_t EC200S_NetConfig(void);
void EC200S_Connect(void);
void EC200S_Send(char *pString);
uint32_t EC200S_Receive(char *pRecvDataBuf);#endif /* _BOARD_EC200S_H_ */

六、使用方法

EC200S_GpioConfig();
EC200S_Init();
while(1)                                                            // 任务都是一个无限循环，不能返回
{EC200S_Send("TEST");vTaskDelay(10000);  char recvDataBuf[256] = {0};int recvDataLen = EC200S_Receive(recvDataBuf);           
}

/**@brief 串口2收发中断@param 无@return 无
*/
void USART2_IRQHandler(void)
{if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)                           // 接收中断{g_usart2RecvFinish = 1;                                                   // 串口2接收标志if(g_ec200sCnt >= sizeof(g_ec200sBuf)){g_ec200sCnt = 0;                                                        // 防止串口被刷爆}g_ec200sBuf[g_ec200sCnt++] = USART2->DR;USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_RXNE);}                                                            
}

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