单片机和4G模块通信总结（EC20）

Posted 2021-05-21 无痕幽雨

第一代数据汇集单元基本开发完毕，运行也有一年了，做下总结吧，希望能够给大家提供帮助。

4G模块选择的是移远的EC20，通过串口和单片机交互。其实是什么型号并不重要，大体的流程

和注意事项基本都一样。

一、硬件

首先4G模块本身功耗很高，尤其是4G模块刚上电开机瞬间，会有一个大的电流脉冲，这里我们

选择的芯片本身参数符合指标，但是实际使用时候，发现有一些模块损坏问题，现场反馈是后台

没有数据，查问题发现是MCU不断在重启，在查发现是4G模块重启导致MCU复位，再分析是4G

电源貌似处于一种震荡状态。查看正常4G电源启动波形，发现有一个电流脉冲，电压有个起伏，

硬件工程师建议是换取更大电流的IC芯片，我是在软件上把每次连接关闭4G电源流程去掉，减少

4G电源冲击，现场设备升级软件测试半年，没有发现问题。

二、软件

4G模块本身的AT指令不复杂，我采用消息地图（请看AT指令的一种解析想法）方案。

消息地图：

const static msg_t c_tMSGMap[]  =  {
    {"ATE0\\r\\n",                lte_4g_protocol_default_send},
    {"ATE0\\r\\n",                lte_4g_protocol_default_send},
    {"ATE0\\r\\n",                lte_4g_protocol_default_send},
    {"ATE0\\r\\n",                lte_4g_protocol_default_send},
    {"AT+CPIN?\\r\\n",            lte_4g_protocol_CPIN},
    {"AT+CSQ\\r\\n",              lte_4g_protocol_CSQ},
    {"AT+CREG?\\r\\n",            lte_4g_protocol_CREG},
    {"AT+CGREG?\\r\\n",           lte_4g_protocol_CGREG},
    {"AT$MYNETCON",             lte_4g_protocol_MYNETCON},          //设置APN
    {"AT$MYNETCON1",            lte_4g_protocol_MYNETCON1},         //设置用户名和密码
    {"AT$MYNETACT=0,0\\r\\n",     lte_4g_protocol_MYNETACT},          //去激活
    {"AT$MYNETACT=0,1\\r\\n",     lte_4g_protocol_default_send},      //激活
    {"AT$MYNETACT?\\r\\n",        lte_4g_protocol_default_send},      //是否激活成功
    {"AT$MYNETSRV",             lte_4g_protocol_MYNETSRV},          //配置服务器IP和端口号
    {"AT$MYNETCLOSE=0\\r\\n",     lte_4g_protocol_MYNETCLOSE},        //关闭socket
    {"AT$MYNETOPEN=0\\r\\n",      lte_4g_protocol_default_send},      //创建socket
};

2.1AT执行逻辑

每个AT指令执行成功，则继续下一条，如果本条AT指令执行失败，则重复执行，最多执行10次，

如果10全部失败，则本轮结束，从第一条指令开始执行，如果5轮全部失败，则重新执行4G模块

硬件初始化流程（电源复位（可跳过），4G模块复位，开机），然后继续执行AT指令；

创建完成socket，则整个流程结束。

2.2收发逻辑

由于4G模块有收和发流程，在进行接收流程时候不能进行发送流程；在进行发送流程时候，不能

进行接收流程。否则4G模块不能收和发（实际测试发现此现象）。

2.2.1发送流程

 

历程：（发送流程不可打断）

MCU->4G:AT$MYNETWRITE=0,10 //向0 号Socket 发送10 字节数据

4G->MCU:$MYNETWRITE: 0,10

MCU->4G:123456789

4G->MCU:OK //数据发送成功

注意：发送数据为ASCII码，HEX变成ASCII，长度要增加一倍。

2.2.2接收流程

数据到来，主动上报模式：（接收流程不可打断）

4G->MCU:$MYURCREAD: 0

MCU->4G:AT$MYNETREAD=0,1460

4G->MCU:$MYNETREAD: 0,10 //有10 字节数据
                 1234567890
                  OK  //接收数据成功

注意：接收数据为ASCII码，ASCII变成HEX，长度要减少一倍。

三、问题

1、现象4G模块不断重启

分析原因，是MCU主动发起4G重启流程，在分析，发现服务器不回复数据，导致登入服务器失败，

但是测试服务器，发现服务器没有问题。把4G断电，重新复现现象，分析Log发现，4G模块在登入

服务器后，一直再往服务器发送数据（下面传感器数据量太频繁），而服务器发给4G模块后，4G

模块并没有报告$MYURCREAD（我自己做的定时read任务也没有起作用，由于一直在发送忙），

导致4G模块接收缓存溢出（模块复位也不起作用），解决方案如下：

（1）和服务器通信改问答模式；

（2）强制定时读取4G模块数据(注意数据溢出，如果处理不好，很大概率会导致4G模块接收溢出)。