GD32 4G模块通信调试记录
本篇博文介绍一下移远EG800AK系列4G模组与GD32通信的调试过程。
4G模块介绍
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EG800AK-CN 是移远通信专为 M2M 和 IoT 领域而设计的超小尺寸 LTE Cat 1 bis 无线通信模块，支持最大下行速率10 Mbps 和最大上行速率 5 Mbps，超小尺寸，超高性价比。同时，EG800AK-CN在封装上兼容LTE Standard EC800E-CN、EC800G-CN、EC800M-CN、EC800K-CN、EG800W-CN、EG800K系列和 EG810M系列模块。
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EG800AK-CN采用镭雕工艺，具有外观精美、金属质感强、散热更好、信息不容易被抹除、更能适应自动化需求等优点。
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EG800AK-CN内置丰富的网络协议，集成多个工业标准接口，并支持多种驱动和软件功能（如 Windows 10/11、Linux、Android 等操作系统下的 USB 转串口驱动），极大地拓展了其在 M2M 和 IoT 领域的应用范围，如追踪器、POS、IPC、数据卡、智能安全以及工业级 PDA 等。
超小尺寸，专为 M2M 和 IoT 应用设计，尤其是小尺寸终端的需求 支持 DFOTA 远程在线升级，降低后期运维成本 支持 Wi-Fi Scan（可选） 支持 GNSS（可选）* 超高性价比
电路参考
8pin Usim接口
6pin Usim接口
串口
串口与主芯片通信
程序
硬件相关AT指令
AT+QPOWD 关闭模块
(U)SIM 卡相关命令
AT+CIMI 查询 IMSI
bash
AT+CIMI
460023210226023 //查询 ME 中的(U)SIM 卡的 IMSI。
OKAT+CSQ 查询信号强度
bash
AT+CSQ=?
+CSQ: (0-31,99),(0-7,99)AT+CGATT PS 域附着或去附着
查询
bash
AT+CGATT=1 //附着到 PS 域。
OK
AT+CGATT=0 //从 PS 域分离。
OK
AT+CGATT? //查询当前 PS 域状态。
+CGATT: 0
OK启动TCP连接透传模式
TCP连接命令
bash
AT+QIOPEN=1,0,"TCP","36.137.226.30",34064,0,2\r\n目标IP：36.137.226.30
目标端口号：34064
程序设计
配置
1、读写
读写函数设计理念是在发送命令前清除串口缓存，然后发送命令，然后读取4G模块返回的结果。匹配目标结果，如果匹配上了则返回1，匹配失败则返回0；超时读取失败也返回0。
可以根据自己串口读写函数来设计读写接口，如果没有串口缓存的话，可以跳过这一步。
bash
static uint8_t Proto_M4G_Cmd(char* str, const char *ExpRcvStr, uint32_t timeOutMs)
{
uint8_t i, buf[100], length=0;
do
{
uint8_t tmpbuf[32];
if(0 == drv_usart_read(M4G_COM , tmpbuf, 32, 10))
{
break;
}
}while(1);//串口读空
for(i=0; i<1; i++)
{
if(drv_usart_write(M4G_COM, (uint8_t*)str, strlen(str), 10))
{
memset(buf,0,sizeof(buf));
length = drv_usart_read(M4G_COM, buf, 100, timeOutMs);
if((length)&&(length<100))
{
if(strstr((char *)buf, ExpRcvStr) !=NULL)
{
return 1;
}
}
}
}
return 0;
}2、断开连接
bash
uint8_t Proto_M4G_discon(void)
{
Proto_M4G_Cmd("+++", "OK\r\n", 200);
osDelay(1000);
if(1 == Proto_M4G_Cmd("AT+QICLOSE=0\r\n", "OK\r\n", 200))
{
return 1;
}
return 0;
}3、初始化程序
初始化时，首先确认进入了命令模式，连接已经断开，AT指令下发能够生效。
然后再测试AT指令；
再查询是否有卡；
然后就是查询卡信号；
再查询卡附着；
然后再启动TCO透传模式，成功则连接上服务器。
注意：每个步骤如果返回失败最多重复5次，就执行下一个步骤，如果成功则直接进行下一个步骤。如果5次TCP连接都失败了，返回第一步重新进行配置。
bash
uint8_t Proto_M4G_init(uint8_t *pServer, uint32_t pPort)
{
static uint8_t init_step = 0, recount = 0;
char cmd[128];
if(recount>5)
{
init_step = 0;
}
switch(init_step)
{
case 0: //重连时确保断开了连接
{
if(1 == Proto_M4G_discon())
{
recount = 0;
init_step = 1;
}
}
case 1: //进入AT命令模式并确保成功
{
if(1 == Proto_M4G_Cmd("AT\r\n", "OK\r\n", 200))
{
recount = 0;
init_step = 2;
}
break;
}
case 2: //查询是否有卡
{
recount++;
if(1 == Proto_M4G_Cmd("AT+CIMI\r\n", "OK\r\n", 200))
{
recount = 0;
init_step = 3;
}
break;
}
case 3: //查询卡附着
{
recount++;
if(1 == Proto_M4G_Cmd("AT+CSQ\r\n", "OK\r\n", 200))
{
//获取信号
if(drv_usart_write(M4G_COM, (uint8_t*)"AT+CSQ\r\n", strlen("AT+CSQ\r\n"), 10))
{
uint8_t buf[100], length=0;
memset(buf,0,sizeof(buf));
length = drv_usart_read(M4G_COM, buf, 100, 200);
if((length)&&(length<100))
{
char *colon_pos = strstr((char*)buf, ":"); // 找到冒号位置
char *value_str = colon_pos + 1; // 跳过冒号
char *endptr;
long value = strtol(value_str, &endptr, 10); // 转换为数值
if (endptr != value_str) { // 确保转换成功
//printf("提取的数值: %ld\n", value);
m4g_CSQ = value;
}
}
}
recount = 0;
init_step = 4;
}
else
{
m4g_CSQ = 0;
}
break;
}
case 4: //查询卡信号
{
recount++;
if(1 == Proto_M4G_Cmd("AT+CGATT?\r\n", "OK\r\n", 200))
{
recount = 0;
init_step = 5;
}
break;
}
case 5: //启动TCP连接透传模式
{
recount++;
sprintf(cmd, "AT+QIOPEN=1,0,\"TCP\",\"%s\",%d,0,2\r\n", pServer, pPort);
if(1 == Proto_M4G_Cmd(cmd, "CONNECT\r\n", 200))
{
recount = 0;
init_step = 0;
return 1;
}
break;
}
default:break;
}
return 0;
}进入连接
初始化连接上服务器后，进入连接状态，就可以进行数据收发了。一般使用心跳帧来判断连接是否保持，如果判断断开后则返回到未登录状态，再次进行初始化配置连接。下面的示例中就没有实现心跳，后续根据具体通信协议完善。
bash
void M4G_Com_Thread(void const * argument)
{
static uint32_t heartbeatMs = 0;
uint8_t rdvLen = 0;
uint8_t rcvBuf[128];
for( ; ; )
{
switch(LoginStatus)
{
case 0: //掉线后尝试重新连接，并读取信号强度
{
if(1==Proto_M4G_init((uint8_t *)"36.137.226.30", 34064))
{
LoginStatus = 1;
}
osDelay(1000); /* AT指令之间时间定位1s, 后续再优化重连时间 */
break;
}
case 1:
{
if(Tick_Out(&heartbeatMs, 10000)) //10s周期发送数据 - 后续再完善心跳超时 重连机制
{
Tick_Out(&heartbeatMs, TICK_OUT_RESTART);
Proto_m4g_send((uint8_t*) "TEST MSG FROM DC7000", strlen("TEST MSG FROM DC7000"), 100);
}
memset(rcvBuf, 0, sizeof(rcvBuf));
rdvLen = Proto_m4g_recv(rcvBuf, 100, 100);
if(rdvLen>0)
{
Proto_m4g_send((uint8_t*) rcvBuf, rdvLen, 100);
}
break;
}
default:break;
}
osDelay(50);
}
}通信测试
本案例视同安可信透传云来做测试。具体步骤如下：
连接前
连接后
数据交互
设备周期上传数据
设备端代码
服务器端
服务器下发数据，设备端收到后原帧返回
设备端代码
设备端接收数据缓存
服务器端
总结
本篇博文记录了移远4G模块的初始化和连接通信测试。更多详细的参数设置和AT指令可以查看移远模块的详细资料。