CAT4:SIM7600G-H 4G 通信模块

1. 产品简介

SIM7600G-H是一款集成4G CAT4(上行速度50Mbps,下行速度150Mbps)和GNSS定位(GPS、BD、GLONASS)的无线通讯模组,它广泛支持LTE-FDD/LTE-TDD/WCDMA/GSM多频段,适用于全球各个区域和大多数运营商网络。具体频段如下:

  • LTE-TDD:B34/B38/B39/B40/B41
  • LTE-FDD:B1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B13/B18/B19/B20/B25/B26/B28/B66
  • UMTS/HSDPA/HSPA+:B1/B2/B4/B5/B6/B8/B19
  • GSM/GPRS/EDGE:850/900/1800/1900MHz

并且,SIM7600G-H模组内部集成了TCP/IP/IPV4/Multi-PDP/FTP/FTPS/HTTP/HTTPS/DNS等多种网络协
议的支持,让你无需学习和关心网络协议底层,使用AT指令即可完成复杂的网络通讯,兼容性强,简单易用。

SIM7600G-H通讯模组板载了UART及USB两种通讯接口。可通过UART连接其它MCU或者主控通讯。也可通过USB接口连接电脑、树莓派等做为USB网卡使用。支持主流操作系统驱动(Windows、Linux、Android等USB驱动)。

同时,SIM7600G-H板载了麦克风于音频功放电路,让它不仅具有数据流量的功能,还具备了打电话与发短信的功能。如果与GNSS定位功能结合。能方便的用于防盗、物流、运输等场景。

SIM系列无线通讯模组有多个产品可选。该系列4G产品从通信速率和卫星定位对模块进行了区分,下表列出了各4G产品的功能参数,以便选型参考:

产品名称 CAT1: SIM7600G 4G通信模块 CAT4: SIM7600G-H 4G通信模块 CAT1: A7670G 4G通信模块
产品SKU TEL0161 TEL0162 TEL0163
网络等级 CAT1 CAT4 CAT1
通讯速率 10Mbps/5Mbps 150Mbps/50Mbps 10Mbps/5Mbps
频段 LTE-FDD:
B1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B13/B18/
B19/B20/B25/B26/B28/B66
LTE-TDD: B34/B38/B39/B40/B41
WCDMA: B1/B2/B4/B5/B6/B8/B19
GSM: 850/900/1800/1900
LTE-FDD: B1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B13/B18/
B19/B20/B25/B26/B28/B66
LTE-TDD: B34/B38/B39/B40/B41
WCDMA: B1/B2/B4/B5/B6/B8/B19
GSM: 850/900/1800/1900
LTE-FDD: B1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B13/
B18/B19/B20/B25/B26/B28/B66
LTE-TDD: B38/B39/B40/B41
GSM: 850/900/1800/1900
频段适用地区 全球 全球 全球
GNSS卫星定位 GNSS engine (GPS,GLONASS and BD) Protocol: NMEA 0183 GNSS engine (GPS,GLONASS and BD) Protocol: NMEA 0183 ×
USB接口
板载麦克风
外接电源电压 5V-12V 5V-12V 5V-12V
网络协议 TCP/IP/IPV4/Multi-PDP/FTP/FTPS/HTTP/HTTPS/DNS TCP/IP/IPV4/Multi-PDP/FTP/FTPS/HTTP/HTTPS/DNS TCP/IP/IPV4/Multi-PDP/FTP/FTPS/HTTP/HTTPS/DNS
短消息 MT/MO/CB/TEXT /PDU MT/MO/CB/TEXT /PDU MT/MO/CB/TEXT /PDU

2. 产品特性

  • AT指令控制,无需学习复杂的网络底层协议
  • 支持GNSS卫星定位(GPS、CLONASS、BD)
  • 支持LTE-FDD/LTE-TDD/WCDMA/GSM多种频段
  • SMS支持MT、MO、CB、Text和PDU模式
  • 支持TCP/IP/IPV4/Multi-PDP/FTP/FTPS/HTTP/HTTPS/DNS多种网络协议
  • 支持数据通讯、电话、短信功能
  • 支持USB网卡功能

3. 应用场景

  • 物联网数据传输和远程控制
  • 移动设备监测
  • 物流运输
  • 仓储与防盗
  • 监控与定位

4. 技术规格

  • 供电电压:
  • 接线端子:5-12V
  • TYPE-C:5V
  • UART接口:
  • 电平:3.3V-5V
  • 物理接口:PH2.0-4P Gravity线序标准
  • 音频输出接口:PH2.0-2P
  • 频段适用地区:全球
  • 支持频段:
  • LTE-TDD:B34/B38/B39/B40/B41
  • LTE-FDD:B1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B13/B18/B19/B20/B25/B26/B28/B66
  • UMTS/HSDPA/HSPA+:B1/B2/B4/B5/B6/B8/B19
  • GSM/GPRS/EDGE:850/900/1800/1900MHz
  • 4G通信速率:CAT4(上行速度50Mbps,下行速度150Mbps)
  • GNSS卫星定位:GPS、BD、GLONASS
  • 4G天线
  • MAIN天线IPEX公座×1
  • AUX天线IPEX公座×1
  • GNSS天线
  • IPEX 天线公座 ×1
  • 语音麦克风:×1
  • SIM卡座:推锁式
  • LED指示灯
  • 电源状态:红色
  • 网络状态:蓝色
  • 工作温度:-40℃ ~ 85℃
  • 产品尺寸:60mm×52mm

5. 功能示意图

接口名称 说明
MAIN 主天线接口,接GSM天线
AUX 辅助天线接口,接GSM天线
GNSS 接GPS定位天线
UART UART接口(接口电平3.3V-5V)
USB-typec USB设备接口,用于与电脑通信进行测试或者设置参数
Power IN 在使用UART接口时需外接5V-12V电源
Audio OUT 外接8Ω 1.0W喇叭
SIM Card 插入SIM卡

注意事项

1.当模块使用PH2.0座子进行串口通信时需要外接5V-12V电源

2.Net——网络信号指示灯

  • 蓝灯常亮:搜寻网络过程中
  • 蓝灯快闪(1s一次):网络注册完成

6. 尺寸图

7. 常用AT指令

命令 意义 返回值
AT AT测试指令 OK
ATE ATE1设置回显 ATE0关闭回显 OK
AT+CGMI 查询模组制造商 OK
AT+CGMM 查询模组型号 OK
AT+CGSN 查询产品序列号 OK
AT+CSUB 查询模块版本以及芯片 OK
AT+CGMR 查询固件版本序列号 OK
AT+IPR=9600 设置模块临时硬件串口波特率为9600 +IPR: OK
AT+IPR? 查询当前硬件串口波特率 +IPR:波特率
AT+CRESET 复位模块(模块会重新启动并自动注册网络) OK
AT+CSQ 网络信号质量查询,返回信号值 +CSQ: ,OK
AT+CPIN? 查询SIM卡状态,返回READY,表示SIM卡能正常识别 +CPIN: READY
AT+COPS? 查询当前运营商,正常联网后会返回运营商信息 +COPS: OK
AT+CREG? 查询网络注册状态 +CREG: OK

注意:此AT命令可以不用注意大小写

8. 示例应用

硬件准备:

  • SIM7600G-H 4G Module x1
  • Windows11 PC x1
  • SIM卡 x1
  • USB数据线 ×1

软件准备:

安装驱动:

驱动安装,解压压缩包,找到解压的文件

选择Next

将驱动文件安装到你选定的磁盘

重启系统,安装驱动成功

拿win10 举例按照上述方法安装驱动成功之后,连接模块上的USB-typec串口,等待电脑设备管理界面出现Simcom端口

网络适配器界面出现Simcom网卡驱动

(1)读取GPS定位信息

本示例中,将使用AT指令,读取GPS定位信息。在使用GNSS定位时,先插上GPS天线,并将模块放到室外,上电等待1分钟再启动定位功能。

命令 意义 返回值
AT+CGPS=1 打开GPS OK
AT+CGPSINFO 将GPS信息打印到串口 定位信息
AT+CGPS=0 关闭GPS OK

串口打印的GPS定位数据如下:

注意事项:串口打印出的经纬度信息数据不能直接用来定位,需要通过公式换算

假设读取的数据为**+CGPSINFO:1234.567891,N,12345.678912,E,141023,012523.0,455.1,0.0,**

换算公式:

N(北纬) 1234.567891

( 1) 1234.567891÷100=12(取整)

( 2) 34567891÷60=576,131.52

得到以度形式的纬度坐标为 N 12.57613152°

E(东经) 12345.678912

( 1) 12345.678912÷100=123(取整)

( 2) 45678912÷60=761,315.2

得到以度形式的经度坐标为 E 123.7613152°

打开经纬度查询网站,并将计算得到的经纬度数据依次输入,可以获得定位地点

**注意:**若在发送GPS信息打印命令后未能读取到GPS定位信息,请反复发送GPS打印命令,直至成功获取位置信息。

(2)拨打接听电话

命令 意义 返回值
AT+CNUM 查询本机号码(并非所有的SIM卡都支持此指令) +CNUM OK
AT+CSDVC AT+CSDVC=1:切换到耳机输出; AT+CSDVC=3:切换到喇叭输出 OK
AT+CLVL=? 查询音量范围 OK
AT+CLVL=2 设置音量为2(音量范围0-5,默认值为4) OK
ATD<phone_number>; 拔打移动指定目标电话 OK
AT+CHUP 挂断电话 OK
AT+CLIP=1 设置来电显示 OK
ATA 接听电话 OK

拨打接听电话操作演示

1.输入AT+CSDVC=3,切换到喇叭输出,**注意:**每次开机后如果需要使用喇叭输出则需要设置一次此命令

2.发送AT+CLVL=5命令,将喇叭音量设置到合适

3.发送**ATD138xxxxxxxx; **向目标用户拨打电话,**注意:**输入完电话号后需要加英文输入状态下的分号

VOICE CALL:BEGIN接听后开始通话,挂断后出现VOICE CALL END:xxxxxNO CARRIER 说明通话结束

RING响铃,表示有电话拨入,输入ATA命令后接通电话

VOICE CALL BEGIN出现表示通话已接通

4.通话时输入AT+CHUP命令可挂断通话

(3)发送短信

命令 意义 返回值
AT+CMGF=1 设置短信模式为TEXT OK
AT+CMGS="phone number" 设置接收方手机号 返回“>”,发送需要的内容
AT+CMGR=SM number 读取第N+1条信息 读取的信息
AT+CMGD=SM number 删除第N+1条信息 OK
AT+CPMS? 查看信息存储量和信息个数 "SM",信息个数,信息上限个数

发送短信及查询操作演示

1.发送AT+CMGF=1指令,将短信模式设置为TEXT模式

2.之后输入AT+CMGS="138xxxxxxxx"向目标手机发送消息,返回“>”标志,再输入你需要发送的信息,**注意:**发送消息内容的时候取消回车换行

3.短信编辑发送完成后需要确定,勾选"SendHEX"16位进制发送信息,发送1A(用于告诉模块执行发送操作),返回**+CMGS:ok**,发送成功

以上是发送短信的操作步骤,如果想要查询已有的短信个数及消息的上限,可以使用**AT+CPMS?**指令,**注意:**已有的短信个数从0开始

也可以输入AT+CMGR=X,读取第X+1条消息的具体内容,或是使用AT+CMGD=X删除第X+1条消息

(4)MQTT连接

命令 意义 返回值
AT+CMQTTSTART 启动MQTT服务 OK
+CMQTTSTART: 0
AT+CMQTTACCQ=0,"client test ID",<server_type>,<mqtt_version> 获取MQTT客户端
"client test ID"用户名自定义;<server_type>标识服务器类型(0:TCP,1:SSL/TLS);<mqtt_version>标识MQTT的协议版本3:MQTT版本3.1,4:MQTT版本3.1.1
OK
AT+CMQTTCONNECT=0,"<server_addr>",<keepalive_time>,<clean_session>,"user_name","password" 连接到MQTT服务器
<server_addr>必须以“tcp://”开头,如果<server_addr>不包括该端口,则默认端口为1883,例如tcp://116.247.119.165:5141”;<keepalive_time>客户端接收到的两条消息之间的时间间隔(1秒到64800秒);<clean_session>客户端与服务器断开时的两种会话标志,默认为1;
OK
AT+CMQTTSUB=0,<req_length>,0 请向服务器订阅一条消息
<req_length>输入主题数据长度(1到1024个字节)
>
**<input_data here>
**OK
AT+CMQTTTOPIC=0,<req_length> 输入发布消息主题
<req_length>输入主题数据长度(1到1024个字节)
>
**<input_data here>
**OK
AT+CMQTTPAYLOAD=0,<req_length> 输入发布消息正文
<req_length>输入消息数据长度(1到10240个字节)
>
**<input_data here>
**OK
AT+CMQTTPUB=0,,<pub_timeout> 将消息发布到服务器
(0:最多一次,1:至少一次,2:正好一次);<pub_timeout>(60秒到180秒)
OK
AT+CMQTTDISC=0,120 断开与服务器的连接
此处将断开连接的超时值设置为120秒,这个值的范围为60秒到180秒
OK
+CMQTTDISC: 0,0

发送消息到目标服务器操作演示

本示例是通过AT指令,操作SIM7600G-H 模块向Easy IoT平台发送设定的消息

进入Easy IoT,如果没有账号,可以先注册账号

登录成功之后,打开工作间,获取账户(user) 密码(password),添加新设备(Topic),并将上述三个重要参数记录下来

1.打开SSCOM助手,发送AT+CMQTTSTART启动模块的MQTT服务

2.发送AT+CMQTTACCQ=0,"EASYIOT"(设置连接方式为TCP,用户名自定义为EASIOT)

3.发送AT+CMQTTCONNECT=0,"tcp://iot.dfrobot.com:1883",120,1,"user","password"(TCP,设置服务器地址Easy Iot,消息时间间隔为120秒【最大64800】,在user和password里分别输入在Easy IoT平台上获取的账户(user)和密码(password),设备离线后清除用户信息,用户,密码)

4.发送AT+CMQTTSUB=0,9,1(参数1是客户机参数,参数2是信息发布次数设置,参数3是发布超时时间间隔S),出现”>“符号,之后发送在Easy IoT平台上获得的主题(Topic)

5.发送AT+CMQTTTOPIC=0,9(设置发布主题,第1个参数是客户机数字参数0,1,第2个参数是主题数据长度),出现”>“符号,之后发送在Easy IoT平台上获得的主题(Topic)

6.发送AT+CMQTTPAYLOAD=0,12(设置消息内容,参数和AT+CMQTTTOPIC的类似,后面直接发送字符,长度要对应),出现”>“符号,之后发送消息内容(HELLODFROBOT)

7.发送AT+CMQTTPUB=0,1,60(发布消息,参数1是客户机参数,参数2是信息发布次数设置,参数3是发布超时时间间隔S)

8.最后进入Easy IoT工作间,查看创建话题的详细信息,查询到已接收到从模块传来的信息(HELLODFROBOT)

注意:输入主题和消息的时候也需要回车换行

(5)Audio播放

命令 意义 返回值
AT+CREC=1,"e:/rec.wav" 开始录入wav音频,并将音频存放到本地路径e:/rec.wav中,“1”表示本地路径 +CREC: 1
OK
AT+CREC=0 停止录入wav音频 +CREC: 0
OK
+RECSTATE: crec stop
AT+CCMXPLAYWAV="E:/rec.wav",2 播放本地路径下的wav音频,“2”表示本地路径 +WAVSTATE: wav play
OK
+WAVSTATE: wav play stop
AT+CCMXSTOPWAV 停止播放wav音频文件 +CCMXSTOPWAV:
OK
+WAVSTATE: wav play stop
AT+CCMXPLAY=”E:/rec.mp3”,0,0 播放本地路径下的音频文件,“0,0”表示默认本地播放且播放次数为1次 +CCMXPLAY:
OK
+AUDIOSTATE: audio play
+AUDIOSTATE: audio play stop
AT+CCMXSTOP 停止播放音频文件 +CCMXSTOP:
OK
+AUDIOSTATE: audio play stop

录入wav音频并播放操作演示

1.输入AT+CSDVC=3,切换到喇叭输出,**注意:**每次开机后如果需要使用喇叭输出则需要设置一次此命令

2.发送AT+CLVL=3指令,设置一个合适的喇叭音量

3.输入AT+CREC=1,"e:/rec.wav",开始录入wav音频,并将音频存放到本地路径e:/rec.wav中。返回**+CREC: 1,OK表示成功录入,返回ERROR**说明录入失败。**注意:**AT指令下使用的字符都为英文字符

4.发送AT+CREC=0,停止录入wav音频,之后发送AT+CCMXPLAYWAV="E:/rec.wav",2播放之前录入的wav音频,如果想要停止播放可以使用AT+CCMXSTOPWAV命令

注意:音频文件应该放入"e:/"中

(6)省电模式

命令 意义 返回值
AT+CFUN=0 最小功能模式,功率最小 OK
AT+CFUN=1 全功能模式,功率全开 OK
AT+CFUN=4 飞行模式,模块仍然可以使用串口,但是与电话、射频相关以及部分AT指令不能使用 OK

(7)睡眠模式

在睡眠模式下,仍可从网络接收短信和语音呼叫。

命令 意义 返回值
AT+CSCLK=0 UART始终可工作 OK
AT+CSCLK=1 当DTR拉高时候UART进入休眠模式 OK
AT+CSCLK? 查看目前UART睡眠状态 +CSCLK: 状态 OK

9.Arduino例程

除了上述方式通过PC与板载USB虚拟串口控制SIM7600G-H模块之外,你也可以在Arduino串口发送AT指令对SIM7600G-H模块进行调试和操作。

在本示例中我们将对SIM7600G-H 模块及主控的波特率进行修改。

硬件准备:

软件准备

连接示意图

步骤

1.将SIM卡插在扩展板上,并按照上图连接到DFRduino UNO R3主板上,同时接上外接电源。

2.等待SIM卡网络注册成功,即NET状态指示灯进入快闪状态(1S一次)

3.下载如下程序至DFRduino UNO R3,打开串口监视器,将波特率设置为115200

#include "SoftwareSerial.h"
   SoftwareSerial softSerial(/*rx =*/4, /*tx =*/5);

void setup() {
  
  Serial.begin(115200); // 初始化硬串口
  softSerial.begin(115200); // 初始化软串口
  Serial.println("For example, if you type AT\\r\\n, OK\\r\\n will be responsed!");
  Serial.println("Enter your AT command :");
}

void loop() {
  if (softSerial.available()) {
    char data = softSerial.read(); // 从软串口读取数据
    Serial.write(data); // 发送到硬串口
  }

  if (Serial.available()) {
    char data = Serial.read(); // 从硬串口读取数据
    softSerial.write(data); // 发送到软串口
  }
}

发送AT,串口返回值OK,通信成功

注意:使用UNO进行串口通信时,因模块默认通信速率是115200,外部晶振振动频率会让波特率误差过大从而乱码,需要将模块的波特率和程序里的波特率都改为9600

发送AT+IPREX=9600,将重新启动后的波特率设置为9600

之后修改UNO串口的通信速率,重新上传

#include "SoftwareSerial.h"
   SoftwareSerial softSerial(/*rx =*/4, /*tx =*/5);

void setup() {
  
  Serial.begin(9600); // 初始化硬串口
  softSerial.begin(9600); // 初始化软串口
  Serial.println("For example, if you type AT\\r\\n, OK\\r\\n will be responsed!");
  Serial.println("Enter your AT command :");
}

void loop() {
  if (softSerial.available()) {
    char data = softSerial.read(); // 从软串口读取数据
    Serial.write(data); // 发送到硬串口
  }

  if (Serial.available()) {
    char data = Serial.read(); // 从硬串口读取数据
    softSerial.write(data); // 发送到软串口
  }
}

使用9600波特率向串口发送AT和AT+IPREX?,分别返回OK和当前波特率值9600,修改通信速率成功

10.树莓派Raspbian上网

RNDIS拨号上网

硬件准备:

操作步骤:

  • 先将下载有树莓派系统的SD卡和SIM卡分别插入树莓派和SIM7600G 4G Module卡槽

  • 然后通电并打开树莓派终端

软件准备

1、安装linux平台串口调试工具minicom

sudo apt-get install minicom

如果出现错误提示“无法找到制定版本的lrzsz和minicom的源”

可以更新软件源列表,在终端中运行以下命令,再尝试安装minicom

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

2、安装完成后,运行minicom:

minicom -D /dev/ttyUSB2

注意:串口调试工具和SIM7600G 4G Module的默认波特率为115200

如果出现错误提示“minicom: 无法打开文件 /dev/ttyUSB2: 设备或资源忙”,断开并重新连接SIM7600G 4G Module,并等待网络指示灯亮起后再尝试用命令运行minicom

注意:minicom可通过按Ctrl+A,再按下Z进入帮助菜单

在minicom中,如果输入的命令没有显示,可能是本地回显(Local Echo)被关闭了,可以通过下面的步骤开启本地回显

  1. 在minicom中,按 "Ctrl+A" 进入命令模式。
  2. 然后按 "Z" 显示帮助菜单。
  3. 在帮助菜单中,按 "E" 切换回显模式。

3、接着,通过minicom发送指令更改模块的PID,并等待模组重启

AT+CUSBPIDSWITCH=9011,1,1

4、重启后,使用ifconfig 命令查看是否识别出usb0网卡

ifconfig

此时可以看到usb0的网卡及地址

5、获取ip地址

sudo dhclient -v usb0

6、最后,测试usb0无线网卡ping百度能否正常联网:

ping -I usb0 www.baidu.com

注意:如果需要切换到windows系统使用,或者恢复模组默认设置,可以通过串口发送对应指令:

AT+CUSBPIDSWITCH=9001,1,1

11.LattePanda上网

硬件准备:

操作步骤:

  • 将SIM卡插入SIM7600G 4G Module的卡槽,然后通过USB连接模块和LattePanda,同时将键盘和触摸显示屏也连接到LattePanda。

  • 通电并等待LattePanda开机

  • 在网络状态下,按照示例应用中的方法安装SIMCOM驱动

  • 安装完成后,重启LattePanda并在设备管理界面检查Simcom端口,确认4G模块的驱动已成功安装。

  • 最后,在“更改适配器设置”中找到4G模块作为新的网络连接,右键点击并选择“连接”,即可将4G模块作为LattePanda的网卡使用。

12.返回值结果及意义查询

详细结果代码 意义
OK 命令已执行,无错误
CONNECT 连接成功
RING 检查到铃声(接收到电话)
NO CARRIER 未建立链接或链接断开
ERROR 无效命令或命令失败
NO DIALTONE 没有拨号音,无法拨号,模式错误
BUSY 正在通话中或服务器繁忙
NO ANSWER 连接超时

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