STM32F103学习笔记（6）——4G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。

AT

OK

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: READY

OK

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: 0,1

OK

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: 0,1

OK

2.5 AT + QICSGP=1,1,“CMNET”

该命令可用于配置，，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=：查询 contextID的配置信息。
• AT+QICSGP=[,<context_type>,[,,)[,]]]：配置 contextID信息。
  • ：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）。
  • ：字符串类型。接入点名称。移动CMNET，联通UNINET
  • ：字符串类型。用户名。
  • ：字符串类型。密码。
  • ：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\",\"\",\"\",1

OK

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=1

OK

2.7 AT + QIACT=1

激活移动场景

AT+QIACT=1

OK

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=,,<service_type>,<IP_address>/<domain_name>,<remote_port>[,<local_po CONNECTrt>[,<access_mode>]] ：打开 Socket 服务。
  • ：整数类型。上下文ID。范围是1-16。
  • ：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
  • ：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\",53540,0,1

OK

+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 = ，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、移植文件

4.1 board_ec200s.c

/*********************************************************************
 * INCLUDES
 */
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h" 

#include "board_usart.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 无
*/
void EC200S_Init(void)
{
    
    		
    printf("EC200S_Init\r\n");
    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
            {
    
    
                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;
            }
    }
}

/**
 @brief 网络配置
 @param 无
 @return 无
*/
void EC200S_GpioConfig(void)
{
    
    
    GPIO_InitTypeDef gpioInitStructure;		
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);                       // 使能GPIO
    gpioInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_1;                         // 选择要初始化的GPIOB引脚PB1，PB8
    gpioInitStructure.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50MHz
    GPIO_Init(GPIOB, &gpioInitStructure);	    
}

/**
 @brief 网络配置
 @param 无
 @return 无
*/
void EC200S_NetConfig(void)
{
    
    	   
    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", 40, 1))                              // 激活移动场景
        {
    
    
            EC200S_Connect();
        } 
        else
        {
    
    
            printf("Err:AT+QIACT=1\r\n");                                       // 重启模块
            reset();
        }
    }      
    else
    {
    
    
        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", ">", 5, 24)) 
    {
    
    
        char sendBuf[256] = {
    
    0};
        sprintf(sendBuf, "%s\x1A", pString);
        sendCmd(sendBuf, "SEND OK", 50, 1);
    }
    else
    {
    
    
        printf("Err:AT+QISEND=0\r\n");                                          // 重启连接
        if(sendCmd("AT+QICLOSE\r\n", "OK", 40, 2))
        {
    
    
            EC200S_Connect();
        }
    }
}

/*********************************************************************
 * 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;
        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(1000);                                                   // 等待1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;
}

/**
 @brief 重启模块
 @param 无
 @return 无
*/
void reset(void)
{
    
    
    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
 */
void EC200S_Init(void);
void EC200S_GpioConfig(void);
void EC200S_NetConfig(void);
void EC200S_Connect(void);
void EC200S_Send(char *pString);

#endif /* _BOARD_EC200S_H_ */

五、使用方法

vTaskDelay(3000);
EC200S_Init();
while(1)                                                            // 任务都是一个无限循环，不能返回
{
    
    
    EC200S_Send("TES");
    vTaskDelay(10000);  
}

---

• 由 Leung 写于 2020 年 9 月 28 日

• 参考：移远 EC200S 模组（4G Cat.1 通信模组）AT指令测试 TCP/UDP 通信过程
　　　　移远EC20 R2.0 AT指令拨号流程
　　　　Quectel EC20 R2.1 AT指令集（TCP/部分）