SIM7600E-H 4G DTU

SIM7600E-H 4G DTU
SIM7600CE-CNSE 4G DTU
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基本信息
分类: 4G模块
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品牌: Waveshare
功能简介
特性 4G/3G/2G转RS485/RS232/TTL
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
接口 RS232 RS485 UART
相关产品
SIM7600CE-CNSE 4G DTU
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目录

产品概述

本产品是一款工业级 4G DTU,基于高通方案的 SIM7600E-H 模组,支持多模多频段,适用于多个国家和地区。我们对模组固件做了二次开发,用户经过简单的配置,即可实现 RS232/RS485/TTL 串口到 4G 网络的双向数据透传。

支持 TCP/UDP、Modbus、HTTP(S) 和 MQTT 四种工作模式,支持 RNDIS 拨号上网和 GNSS 定位,功能完善、使用简单、工作稳定,适用于需要使用 4G 传输较大数据量,对通信速率和时延响应要求较高的工业数据采集、通信、控制领域,或其他物联网通信应用。

产品参数

产品型号

SIM7600CE-CNSE 4G DTU

SIM7600E-H 4G DTU

工作频段

4G

LTE-TDD: B38/B39/B40/B41
LTE-FDD: B1/B3/B8

LTE-TDD: B1/B3/B5/B7/B8/B20
LTE-FDD: B38/B40/B41

3G

UMTS/HSDPA/HSPA+: B1/B8

UMTS/HSDPA/HSPA+: B1/B5/B8

GNSS

不支持

GPS/Beidou/GLONASS

2G

GSM/GPRS/EDGE: 900/1800MHz

适用地区

中国,东南亚

中国,欧洲,中东,非洲,韩国

数据传输

4G (LTE Cat-4)

150Mbps(DL) / 50Mbps(UL)

3G (HSPA+)

42Mbps(DL) / 5.76Mbps(UL)

2G (EDGE)

236.8Kbps(DL) / 236.8Kbps(UL)

2G (GPRS)

85.6Kbps(DL) / 85.6Kbps(UL)

软件功能

通信协议

TCP/UDP/RNDIS/Modbus

TCP/UDP/RNDIS/Modbus/HTTP(S)/MQTT

TCP/UDP 模式

可设置 1~4 路 socket,可自定义心跳包和注册包

Modbus 模式

支持 Modbus 自动采集,可设置 5 组指令,可自定义指令周期和间隔

HTTP(S) 模式

不支持

支持 HTTP/HTTPS POST 上传 (json 格式),
可设置服务器地址和端口

MQTT 模式

不支持

支持多主题订阅和发布

软件保护

支持掉线自动重连,可设置故障重启时间

参数配置

上位机/云端

硬件说明

串口通信接口

RS232:
接口形式:DB9 母头

接口保护:TVS 管保护,浪涌和静电保护

RS485:
接口形式:接线端子 (A、B)

接口保护:提供 600W 防雷、浪涌和 15KV 静电保护 (预留 120R 平衡电阻焊盘)

TTL(UART):
工作电平:3.3V 或 5V

接口形式:接线端子 (TXD、RXD、GND)

串口通信波特率

支持 300bps ~ 921600bps,默认为 115200bps

USB 接口

工作电平:5V
接口形式:Micro USB
接口保护:提供 ESD 保护二极管,静电放电保护

接口用途:参数配置、拨号上网、固件升级

电源接口

接口形式:7~36V 接线端子 或 DC 12V 接口
接口保护:肖特基二极管保护,防反接保护

硬件保护

内置 MCU,硬件看门狗功能,确保不宕机;工业级铝合金外壳

工作电压

7~36V DC

工作电流

空闲电流:10~30mA @12V

发射电流:80~450mA @12V (取决于网络情况)

指示灯

PWR (电源)、RXD/TXD (串口收发)、NET (网络)、LINK (socket 连接)

按键

复位按键

SIM 卡

标准 SIM 卡(1.8V / 3V)

天线接口

LTE

LTE、GNSS

工作温度

-40℃~80℃

软件说明

应用框图

SIM7600E-H-4G-DTU-details-21.jpg
上图中,DTU设置好对应的工作模式后,串口设备可以通过串口直接将 "数据" 透传到 "TCP/UDP/HTTP/MQTT云服务器上"。

四种工作模式

支持通过串口进行透传,可设置四种工作模式 。

TCP/UDP透传模式

可实现串口设备与网络服务器间的双向数据透传,可支持设置 1~4 路 socket 连接,支持心跳包和注册包

SIM7600E-H-4G-DTU-details-3.jpg

Modbus 模式

支持 Modbus 定时自动采集传感器数据,可设置 5 条 Modbus 采集指令,用户设置好指令后,DTU 会定时读取传感器数据,并将读取到的数据发送到服务器

SIM7600E-H-4G-DTU-details-5.jpg

HTTP(S) 模式

支持自定义接收数据的 HTTP/HTTPS 服务器地址和端口,上位机设置好参数后,DTU 会将串口的数据POST到对应的服务器上

SIM7600E-H-4G-DTU-details-7.jpg

MQTT 模式

支持多主题订阅和多主题发布

SIM7600E-H-4G-DTU-details-9.jpg

RNDIS拨号上网、GNSS定位功能和上位机参数配置

支持通过USB口进行RNDIS拨号上网、GNSS定位功能和上位机配置。可以接入pc机,树莓派或Jetson Nano主板上。

支持 RNDIS 拨号上网

支持通过 USB 口进行 RNDIS 拨号上网,支持 Windows/Linux,支持高达 150Mbps 下行和 50Mbps 上行速率*

SIM7600E-H-4G-DTU-details-11.jpg

支持 GNSS 定位

支持 GPS、北斗、Glonass、LBS 基站定位

SIM7600E-H-4G-DTU-details-14.jpg

DTU 参数配置

支持通过上位机软件、网络云端等方式配置 DTU 参数

SIM7600E-H-4G-DTU-details-13.jpg

硬件说明

接口说明

SIM7600CE-CNSE-4G-DTU-details-13.jpg

指示灯和按键说明

SIM7600E-H-4G-DTU-details-19.png

PWR:红灯亮,电源接通
TXD:蓝灯闪烁,数据发送状态
RXD:蓝灯闪烁,数据接收状态
NET:绿灯闪烁,网络正常
LINK:绿灯亮,连接上socket服务器
RESET:复位按键

产品尺寸

SIM7600E-H-4G-DTU-details-size.jpg
说明:尺寸为手工测量,存在一定的误差。

快速测试

硬件测试环境

硬件准备

快速测试所需准备的配件如下:
标准配置(购买后,会有下面的配件):

SIM7600E-H 4G DTU × 1
GPS天线 × 1
1.5米公对母串口线 × 1
USB线 type A公口 转micro公口 × 1
12V电源适配器 × 1
4G天线 × 1
SIM7600X 4G DTU标准配置

须另外准备的硬件参考:

电脑 × 1
USB TO RS232/485/TTL × 1
4G卡(或激活了4G功能的手机卡) × 1

硬件连接

为了方便直接接入电脑测试,推荐选购:USB TO RS232/485/TTL
DTU测试硬件连接示意图参考如下:
硬件连接示意图

DTU开机和重启

开机:供电后,NET网络灯亮或闪烁,表示开机成功。
重启:按一下RESET按键,设备将自行重启。

软件测试环境

下文测试以 Windows 10 系统为例,测试前需要安装驱动、通过上位机配置DTU参数,再使用串口调试助手进行透传测试。透传用到的TCP/UDP服务器,用户可以用自建的,也可以使用测试服务器。

安装驱动

第一次使用时,需要安装 SIM7600X 4G DTU的驱动

  • 把4G DTU的USB接口插入Windows电脑(下文以Windows 10操作系统为例)
  • 打开 设备管理器—>其他设备—>“SimTech,Incorporated”—>更新驱动程序—>浏览我的计算机以查找驱动程序文件—>根据系统,选择驱动文件存放的路径—>安装完成。
  • 按照上述的方法安装好所有识别到的设备,安装好驱动效果如下:

SIM7600X-Driver-8.jpg

RNDIS拨号上网

支持 RNDIS 拨号上网,支持通过 USB 口进行 RNDIS 拨号上网,支持 Windows/Linux (包含树莓派)

RNDIS拨号上网

理想情况可支持高达 150Mbps 下行和 50Mbps 下行速率,实际测速结果受网络覆盖率,网络拥堵情况和基站情况等因素影响会有较大波动。

Windows 10 RNDIS拨号上网

  • 设备装好SIM卡和天线,USB连接到电脑,电源供电
  • 参考上文安装USB驱动
  • 打开串口助手,找到AT串口对应的串口号,发送:
AT+CPSI?  //查询是否注册上网络
  • 如果已成功注册上网络,则再发送AT指令使能USB拨号上网:
at+Cusbpidswitch=9011,1,1
  • 发送成功,返回OK,且 DTU会自动重启。
  • 观察设备管理器发现多出一些无法识别的设备,比如 RNDIS (带叹号):
  • 右键点击RNDIS,搜索设备软件提示窗口,选择“浏览我的计算机”。选择从设备列表中选择“网络适配器”。
  • 在网络适配器窗口的制造商列表中选择Microsoft Corporation,然后右侧列表中选择“Remote NDIS Compatible Device”即远端NDIS兼容设备。

点击下一步并等待安装结束,RNDIS Kitl设备将会安装成功。至此,拨号功能设置完成,可以看到PC可以通过DTU上网。


树莓派下 RNDIS拨号上网

操作参考:树莓派RNDIS拨号上网

关闭DTU拨号上网功能

  • 通过串口打开对应的AT串口,发送AT指令关闭USB拨号上网:
 at+Cusbpidswitch=9001,1,1

DTU会自动重启,重启后关闭了拨号上网功能。

GNSS控制实例

  • 插上GPS天线,并将接收器标签面朝下置于空旷的室外(注意阴雨天气测试不了),上电需要等待约1分钟才能接收到定位信号;
  • 详细测试指令和截图如下:
AT+CGPS=1	  //打开GPS
AT+CGPSINFO      //将GPS信息打印到串口
AT+CGPS=0       //关闭GPS

SIM7600E-H 4G DTU GNSS.png

AT指令集说明

参数支持串口指令配置、USB指令配置、PC上位机配置和云端远程配置。

串口指令配置(一般接单片机用户会选择该方式)

DTU开机成功,串口会输出RDY,在此后10S内,可通过串口收外部设置和查询指令:

  • 查询工作模式:AT+DTUMODE
    • 配置参数:

AT+DTUMODE=0

TCP/UDP和Modbus模式,DTU默认的工作模式,上电后10s后自动进入该模式。

AT+DTUMODE=1

HTTP(s)模式,设置完重启生效

AT+DTUMODE=2

MQTT模式,设置完重启生效

  • 查询当前配置参数:AT+DTUCFG?
    • 配置参数:
AT+DTUCFG=9600,47.101.146.205,4000,TCP,1,Hello,300,Beat,1,0,0,500,0

指令格式如下:
AT+DTUCFG=BandBpr,Ip,Port,Type,EnRegister,RegisterStr,BeatPeriod,Beat,UrcEn,SleepEn,CtrlEn,ReadTimeout,Maxlen,ServerCmd,MaxLink,ModeBus,RebootPeriod

相关参数说明:

BandBpr:串口波特率.
Ip:服务器地址,支持域名 
Port:端口号
Type:TCP/UDP
EnRegister:(1/0)使能、禁止注册包 
RegisterStr:注册包
BeatPeriod:心跳包时间间隔,单位秒
Beat:心跳包内容
UrcEn:URC使能位,即连接服务器串口会上报“CONNECT SERVER OK”
SleepEn:sleep使能位,1为使能
CtrlEn:流控使能位,1为使能
ReadTimeout,500MS定时向服务区上报数据,取值范围100到500
Maxlen,0表示串口收到任何数据马上发送,满足长度才触发发送 ,取值范围0-1460
ServerCmd,1,表示服务器可以下下发AT+DTUCFG指令查询和设置当前DTU参数,可以下发AT+CRESET远程重启DTU
MaxLink:多连接个数,如果0表示单链接,参数取值范围【0、2、3、4】
ModeBus,1表示使能MODBUS,0进制,使能后最多可以设置5组指令主动去读从机
RebootPeriod,故障重启时间,单位是5S,如设置60分钟即3600秒,该参数为3600/5=720,这故障指的是连接服务器失败。
  • 独立设置APN指令:AT+APN=apn
  • 独立设置server地址指令:AT+HOST=IP,Port

USB指令配置

将DTU的USB接PC,安装驱动后,可在PC的端枚举出若干串口,找到相应的AT串口,可利用PC串口工具,随时查询或配置当前参数:

下文以设置为TCP/UDP模式为例,进行操作演示:

  • 打开串口工具,比如SSCOM,波特率115200,命令结尾加回车换行。
  • DTU开机后,找到对应AT串口,发送指令:

设置工作模式

设置为:TCP/UDP工作模式:

AT+DTUMODE=0     

设置TCP/UDP模式参数

设置第一路链接:

AT+DTUCFG=9600,47.101.146.205,4000,TCP,1,hello,300,beat,1,0,0,500,0,0,3

如果成功,会返回OK,需按照实际情况设置参数。

设置第二路链接接:

at+multisockcfg=2,47.101.146.205,4001,TCP

如果成功返回OK。

设置第三路链:

at+multisockcfg=3,47.101.146.205,4002,TCP

如果成功返回OK。

设置成功,重启设备。

重新上电后,看到LINK灯亮表示第一路参数连接上服务器。

其他AT指令

https://www.waveshare.net/w/upload/8/8f/SIM7500_SIM7600_Series_AT_Command_Manual_V1.12.pdf

PC上位机配置

配置前,须把设备USB口接入电脑,并且安装好驱动。

上位机配置工具下载地址:DTU_Manager

上位机界面操作如下图所示:
DTU Manager配置界面
  • 点击配置工具下方的“扫描串口”按键,在右侧显示窗口可以看到准备就绪
  • 手动填写需要配置的参数,点击“下载参数”按钮,可将配置的参数更新到DTU设备内,重启即可生效
  • 亦可通过“读取参数”按钮读取目前DTU内部的已经配置的参数
  • 亦可通过“XML文件”按键,导入配置文件的方法,代替手动逐个输入参数的操作,再“下载参数”

操作演示,可参考上文快速入门部分。

云端配置

使用此功能,须事先通过上述其他参数配置方式,把云端配置使能,使能后,操作同“串口指令配置”。

TCP服务器测试设置

搭建TCP服务器

进行TCP/UDP透传测试,需要搭载TCP服务器进行测试。
用户如果自己有云服务器,可以在云服务器端直接运行SocketTest上位机,设置好相关的软件参考,并开放服务器相关的端口,即可快速搭建即收即发的TCP服务器,如下图: TCP-Server-Setting.png
说明:如果你没有自己的TCP服务器,你也可以使用网上可供直接测试的TCP服务器(IP:118.190.93.84 ;端口:2317 ),工作原理同上。

配置DTU参数

  • 设置mqtt功能,用以下指令设置TCP/UDP功能
AT+DTUMODE=0

上位机配套DTU参数

硬件连接好后,运行DTU配置上位机。参考下表,设置好DTU连接的TCP服务器参数:

设置项 参数
工作模式 TCP/UDP模式
波特率 115200
通信协议 TCP
启动服务器1 113.110.149.13
端口号 2318

勾选"仅下载当前模式页"->选择好对应的参数后->点击“下载参数->接着“重启DTU”->重启后参数生效:

DTU参数设置

串口透传调试

参考上文《硬件连接示意图》连接好硬件,你可以选择UART、RS232或者RS485任意一个接口与DTU对应接口连接,注意DTU设备上的"通信接口设置"开关也需要根据接入的接口来设置。

SIM7600X-4G-DTU-TCP-Sending-Test.jpg

工作模式

TCP/UDP数据透明传输

支持 RS232/RS485/TTL 与4G/3G/2G 网络的双向数据透传,可实现串口设备与网络服务器间的双向数据透传,可支持设置 1~4 路 socket 连接,支持心跳包和注册包

TCP/UDP透彻示意图

TCP/UDP数据透明传输,详细操作参考上文快速入门部分测试。

说明:因为TCP协议一帧数据有效长度是1460字节,包头、包尾合计40字节,因此一帧数据最大长度为1500字节。所以本DTU设备的串口发送和接收缓存均为1500字节。

Modbus 自动采集传感器数据

工作原理

支持 Modbus 定时自动采集传感器数据,支持设置 5 条 Modbus 采集指令,用户设置好指令后,DTU 会定时读取传感器数据,并将读取到的数据发送到服务器

Modbus 自动采集传感器数据示意图

使用说明

有些场景,需要一次读取多个从机数据,因此需设置多条指令。
每次读取的时间间隔用户可以设置,比如10S,1分钟,一小时等,这个时间我们称为指令周期。 每次读取的指令如果有多条,则命令之间的时间间隔,我们称之为指令间隔。

举例

如果每半小时读取两个传感器的数据,则可以设置指令周期1800S,指令间隔100MS。
DTU-Modbus-Setting.jpg

HTTP通信

视频演示

配置DTU参数

  • 设置http功能,用以下指令设置http功能
AT+DTUMODE=1
  • 按照下表,配置DTU参数->下载参数->重启DTU
设置项 参数
波特率 115200
通信协议 HTTP(S)
服务器地址 http://pico.wiki:80/post-json.php

SIM7600E-H 4G DTU HTTP (1).png

上传数据到网页

  • 选择UART、RS232或者RS485任意一个接口与DTU对应接口连接,在sscom发送如下数据,返回POST OK后表示数据成功上传
{ "apikey": "tPmAT5Ab3j888", "value1": "33", "value2": "3", "value3": "22"}

SIM7600E-H 4G DTU HTTP (3).png

SIM7600E-H 4G DTU HTTP (2).png

MQTT通信

1.配置DTU参数

  • 设置MQTT功能,用以下指令设置MQTT功能
AT+DTUMODE=2

2. 配置DTU_Manager,按照下表将相应参数填写到DTU_Manager->下载参数->重启DTU

设置项 参数
域名(服务器公网IP) 120.79.2.0
端口号 1883
密码 自定义或NC
用户名 自定义或NC
客户ID 自定义

说明:如果您没有MQTT服务器,可以使用网上分享的MQTT服务器测试:

域名(服务器公网IP) 端口号
test.mosquitto.org 1883
broker.emqx.io 1883
pick.wiki 1883

SIM7600E-H DTU MQTT (4).png

3. 下载参数到SIM7600E-H 4G DTU后,LINK灯亮起,此时已经成功接入服务器!

SIM7600E-H DTU MQTT (5).png

4. 在MQTT工具 mqttfx-1.7.1按照下图配置好后DTU接入同一个服务器

SIM7600E-H DTU MQTT (6).png

5. 成功连接服务器后,通过TTL,RS232或者RS485往DTU发送"topic: Tomorrow will be better!",MQTT工具这边订阅同样的主题后可以收到DTU发过来的信息: "Tomorrow will be better!"

SIM7600E-H DTU MQTT (7).png

6. 通过MQTT工具发送,MQTT工具这边订阅同样的主题后可以收到DTU发过来的信息:"Yesterday is the past!,TTL,RS232或者RS485这边可以收到信息:"Yesterday is the past!"

SIM7600E-H DTU MQTT (8).png



EMAIL:3005763927@qq.com

电话:0755-83040712
QQ:3005763927
微信:扫下方二维码添加
Hkx-wx.jpg
* 企业微信添加好友时软件无提示,我们无法及时通过客户好友申请。如长时间无响应,请用其他联系方式。

说明:进行售后服务前,请准备好客户信息(定货单位、定货人等),以供验证。

Call-of-duty-V2.jpg