MZH008基于STM32的4G EC20模块开发板V1.3.pdf-资料库

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MZH008 基于 STM32 的 EC20 4G 模块开发板墨子号科技 4G EC20 模块开发板 MZH008 使用手册（板载 STM32F407 单片机） Revision 1.01 1

MZH008 基于 STM32 的 EC20 4G 模块开发板墨子号科技 1.GSM/GPRS 模块及开发系统介绍 .......................................................................................... 3 1.1 EC20 模块 ................................................................................................................... 3 1.2 MZH008 GSM/GPRS 模块开发系统简介 ...................................................................... 4 2．MZH008 开发板功能电路介绍 ........................................................................................... 5 2.1 硬件说明 .................................................................................................................... 5 2.2 软件资料说明 ............................................................................................................ 11 2.3 软件的使用说明 ..................................................................................................... 12 2.3.1 KEIL4 软件使用说明 ..................................................................................... 12 2.3.2 KEIL5 编译 ....................................................................................................... 14 2.3.3 串口 ISP 下载程序 .......................................................................................... 16 2.3.4 UBLOX 软件使用说明.................................................................................. 22 3.主功能代码介绍 .................................................................................................................. 25 3.1 USB 调试模块 ............................................................................................................ 25 3.2 EC20 建立一路 SOCKT 发数据_TCP 发 GPS 定位数据 ................................................ 27 3.3 EC20 建立多路 SOCKT 发数据_TCP ............................................................................ 29 3.4 GPRS 透传数据例程 ................................................................................................... 31 3.5 EC20_单片机串口 1 透传 TCP 数据 DTU ................................................................. 33 3.6 EC20_TCP 透传温湿度 LED 控制交互 ...................................................................... 34 4.域名介绍.............................................................................................................................. 36 4.1 花生壳域名申请 ........................................................................................................ 36 4.2 客户端管理 ............................................................................................................... 38 5.MQTT 开发介绍 ................................................................................................................... 43 5.1 MQTT 有什么内容 .................................................................................................. 43 5.2 MQTT 服务器登录 ..................................................................................................... 44 5.2.1 MQTT 登录请求 ............................................................................................... 45 5.2.2 MQTT 登录确认连接请求 ................................................................................ 49 5.3 MQTT 数据发布 ......................................................................................................... 49 5.3.1 MQTT 数据发布请求 ....................................................................................... 49 5.3.2 MQTT 数据发布确认请求 ................................................................................ 53 5.4 MQTT 订阅数据 ......................................................................................................... 55 5.4.1 MQTT 订阅数据请求 ....................................................................................... 55 5.4.2 MQTT 订阅数据请求确认 ................................................................................ 58 5.4.3 MQTT 心跳包 .................................................................................................. 60 6.状态机设计讲解 .................................................................................................................. 61 6.1 状态机设计架构 ........................................................................................................ 61 6.2 MQTT 移植到状态机 ................................................................................................. 62 6.3 状态机的串口数据解析 ............................................................................................ 62 6.4 任务量编制 .............................................................................................................. 66 2

MZH008 基于 STM32 的 EC20 4G 模块开发板墨子号科技 1.GSM/GPRS 模块及开发系统介绍 1.1 EC20 模块 EC20 Mini PCIe 采用标准的 Mini PCIe 封装，同时支持 LTE，UMTS 和 GSM/GPRS 网络，最大上行速率为 50Mbps，最大下行速率为 100Mbps。EC20 Mini PCIe 包含 EC20 Mini PCIe-A 和 EC20 Mini PCIe-E 版本，使其能够向后兼容现存的 EDGE 和 GSM/GPRS 网络，以确保在缺乏 3G 和 4G 网络的偏远地区也能正常工作。 EC20 Mini PCIe 支持接收分集技术，在终端设备上安装 2 个不同的蜂窝天线，从而实现优质可靠的无线连接。它通过多输入多输出技术（MIMO）降低误码率，改善通信质量。同时，EC20 Mini PCIe 结合了高速无线连接与内置多星座高精度定位 SPS+GLONASS 接收器。 3

MZH008 基于 STM32 的 EC20 4G 模块开发板墨子号科技 EC20 Mini PCie 内置丰富的网络协议，集成多个工业标准接口，多种操作系统和软件功能 (Windows XP/Windows Vista/Windows7/Windows 8/8.1/Linux/Android/eCall)，极大地拓展了 EC20 Mini PCIe 在 M2M 领域的应用范围，如 CPE，路由器，数据卡，平板电脑，车载，安全以及工业级 PDA。优势 ● 支持 LTE，UMTS/HSPA+和 GSM/GPRS/EDGE 网络制式 ● 标准的 Mini PCIe 封装，为客户设计及使用提供最大便利 ● MIMO 技术满足无线通信系统对数据速率和链接的可靠性要求 ● GNSS 接收器实现在任何环境下快速准确定位 ● 提供参考设计、评估板和及时的技术支持满足客户产品快速上市的需求 1.2 MZH008 GSM/GPRS 模块开发系统简介 MZH001 GSM/GPRS 模块开发套件是上海移远科技公司用于调试应用 GSM/GPRS 模块 EC20 功能而专门设计一套开发系统。开发板以 STM32 单片机微处理器（型号： STM32F103C8T6）为核心，以 EC20 GPRS 模块为通讯渠道，并且引出了 STM32 单片机的大部分 IO 口资源。用户可在此基础上根据自己的需求开发出完成的系统。如远程控制，远程数据传输等等。系统框图如下：天线 EC20 模块 STM32 单片机 SWD SIM 卡开发板包含附件: 1. 5V/2A 电源适配器一个。 2．有源 GPS/BD 天线 3.USB 数据通信线，支持用户用 USB 给 EC20 通讯。 4.USB TTL 转接线，支持给单片机下载程序。 5．ST-LINK（需另购，根据客户需求而配）在 MZH008 开发板上，用户可以非常方便地验证，调试通过 AT 指令集实现 EC20 4G 全网通的各种功能。板子对外引出了安卓 USB 接口，方便用户进行模拟串口对模块进行调试。官方也给出了基于安卓以及 Linux 操作系统的驱动。方便用户之间通过 USB 接口来调试 EC20 模块。同样也给出了 Windows 的驱动。所以用户在使用 USB 调试的时候，需要先安装好对应的驱动之后才可以正常的进行使用。 4

MZH008 基于 STM32 的 EC20 4G 模块开发板墨子号科技 2．MZH008 开发板功能电路介绍 2.1 硬件说明 MZH008 EC20_4G 全网通模块开发板如下图所示： 1）电源输入： 5

MZH008 基于 STM32 的 EC20 4G 模块开发板墨子号科技输入电压 5V。由于 MC20 的 GSM 功能在组网的瞬间电流需要达到 2A 左右，从电压输入的地方至少需要保证 2A 的提供，才可以让模块正常工作。如果出现 EC20 组网不成功的问题，可以查看供电是否不足导致的。所以我们在电路上设计完全参照官方给出的规格书采用 MC29302 的 LDO 来实现产生 2A 的电流，并且 PCB 走线也要至少保持 2mm 的线宽才可以。 2） STM32 单片机：STM32F407VET6 整个系统的控制核心，用户可任意编程。 Coretx-M4 内核单片机，主频可达 168Mhz，也支持 DSP 功能，极其强大的单片机。配合着 4G 模块可以实现多功能的实现。并且也引出了 GPIO 口。方便用户编程。 6

MZH008 基于 STM32 的 EC20 4G 模块开发板墨子号科技 3）4G 全网通模块 EC20：上海移远科技推出的 EC20 模块，内置 TCP/IP 协议等。这个模块最大的优点就是在于全网通功能。不管移动，联通，电信 2G 3G 4G 卡都通通吃下。我们使用的是 7 模模块。如果采用的是 5 模，是不支持电信的 2G 3G 卡的。如果大家自行购买模块的时候一定要注意。支持 BD/GPS 双模定位。我们的开发板采用的是 MINIPCI 方式，EC20 已经有底板了。用户可以随意替换模块。单独使用底板都可以对模块进行编程使用。 7

MZH008 基于 STM32 的 EC20 4G 模块开发板墨子号科技注意 EC20 串口的电平是 1.8V 的，所以直接跟外部设备进行通讯是容易出现问题的。所以需要加入电平转换电路将设备信号转成成外部单片机可以识别的，并将单片机的信号转成 1.8V 给到 EC20。这里给的是 3.3V 电平的参考电路,这里采用电平转换芯片实现电平匹配问题。采用 TI 公司的 TXS0108EPWR 电平转换芯片来讲 1.8V 与 3.3V 之间做信号匹配。 4）4G LTE 天线接口： 4G 天线，不再是普通的 2G 天线，将全面支持 2G 3G 4G 卡。 5）GPS 北斗天线接口：提供用户 GPS 北斗天线接口，采用的是有源天线的接口。我们配对的也是有源天线，如果自己有对应的天线，那要注意看是否是有源的。防止不能正常使用。 8

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