STM32F103学习笔记(9)——NB-IoT模块BC26使用

一、简介

BC26 是一款高性能、低功耗、多频段 LTE Cat NB1/Cat NB2*无线通信模块。其尺寸仅为 17.7 mm × 15.8 mm × 2.0 mm,能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求,同时有效帮助客户减小产品尺寸并优化产品成本.BC26 在封装设计上兼容移远通信 GSM/GPRS 系列 M26 模块以及 NB-IoT 系列 BC28/BC25/BC260Y-CN 模块,方便客户快速、灵活的进行产品设计和升级。BC26 提供丰富的外部接口和协议栈,同时可支持中国移动 OneNET/Andlink、中国电信 IoT/ AEP以及阿里云IoT等物联网云平台,为客户的应用提供极大的便利。

BC26 采用更易于焊接的 LCC 封装,可通过标准 SMT 设备实现模块的快速生产,为客户提供可靠的连接方式,并满足复杂环境下的应用需求。

凭借紧凑的尺寸、超低功耗和超宽工作温度范围,BC26 成为 IoT 应用领域的理想选择,常被用于烟感、无线抄表、共享单车、智能停车、智慧城市、安防、资产追踪、智能家电、可穿戴设备、农业和环境监测以及其它诸多行业,以提供完善的短信和数据传输服务。

BC26资料:链接:https://pan.baidu.com/s/1n8rcRCna8wnMPFwikY3l0g?pwd=vgcm 提取码:vgcm

二、AT指令

发送数据时务必勾选:“加回车换行符”。否则模块不会响应。在本文中,仅显示响应,省略回车换行符。

2.1 AT

测试AT指令功能是否正常,等待模块返回 OK。

AT

OK

2.2 AT+CIMI

该命令用于查询(U)SIM 卡的国际移动用户识别码(IMSI,无双引号的字符串)。IMSI 允许 TE 识别连
接到 MT 的 USIM。

AT+CIMI

460001357924680

OK

2.3 AT+CGATT=1

设置命令用于将 MT 附着于 PS 域。命令完成后,MT 保持在 V.250 命令状态。如果 MT 已经处于请求状态,则忽略该命令,并且仍将响应 OK。如果 MT 无法实现请求状态,将响应 ERROR 或+CME ERROR。

AT+CGATT=1

OK

2.4 AT+CGATT?

查询命令返回当前 PS 域服务状态。

AT+CGATT=?

+CGATT: <state>
如:+CGATT: 1

OK

整型。PDP 上下文激活状态。

  • 0 去附着
  • 1 附着
  • 2.5 AT+CEREG?

    AT+CEREG?
    
    +CEREG: <n>,<stat>
    如:+CEREG: 0,1
    如:+CEREG: 1,1
    
    OK
    

    整型。禁止或允许上报网络注册状态等信息。

  • 0 禁止上报网络注册状态 URC
  • 1 允许上报网络注册状态 URC +CEREG:
  • 2 允许上报网络注册状态和位置信息 URC +CEREG: [,[],[],[]]
  • 3 允许上报网络注册状态、位置信息和 EMM 原因值 URC +CEREG: [,[],[],[][,<cause_type>,<reject_cause>]]
  • 4 对于请求 PSM 的 UE,允许上报网络注册状态和位置信息 URC +CEREG: [,[],[],[][,[,[],[]]]]
  • 5 对于请求 PSM 的 UE,允许上报网络注册状态、位置信息和 EMM 原因值 URC +CEREG: [,[],[],[][,[<cause_type>],[<reject_cause>][,[, []]]]
  • 整型。EPS 注册状态。

  • 0 未注册,MT 当前未搜索网络
  • 1 已注册,归属网络
  • 2 未注册,但 MT 当前正在尝试附着或搜索网络以进行注册
  • 3 注册被拒绝
  • 4 未知(例如:超出 E-UTRAN 覆盖范围)
  • 5 已注册,漫游状态
  • 2.6 AT+QIPADDR

    查询 UE 的 IP 地址

    AT+QIPADDR
    
    +QIPADDR: fe80:0:0:0:3c:ffb8:f4c9:1207
    
    +QIPADDR: 2001:14bb:170:4c91:3c: ffh8:f4c9:1207
    
    +QIPADDR: 178.55.211.180
    
    +QIPADDR: 127.0.0.1
    
    OK
    

    2.7 AT+QIOPEN

    该命令用于打开套接字服务。

  • AT+QIOPEN=?:查询命令参数。
  • AT+QIOPEN=,,<service_type>,<IP_address>/<domain_name>,<remote_port>[,<local_po CONNECTrt>[,<access_mode>]] :打开 Socket 服务。
  • :整数类型。上下文ID。范围是1-16。
  • :整数类型。套接字服务索引。范围是0-11。
  • <SERVICE_TYPE>:字符串类型。套接字服务类型。
  • “ TCP ” :作为客户端启动TCP连接
  • “ UDP ”:作为客户端启动UDP连接
  • “TCP LISTENER” :启动TCP服务器以侦听TCP连接
  • “UDP SERVICE” :启动UDP服务
  • <IP_address>:字符串类型。
  • 如果<service_type>是TCP或UDP ,则表示远程服务器的IP地址,例如 “220.180.239.212”。
  • 如果<service_type>是TCP LISTENER或UDP SERVICE 地址,请输入“127.0.0.1”。
  • <domain_name>:字符串类型。远程服务器的域名地址。
  • <remote_port> :远程服务器的端口,仅在<service_type>为“TCP”或“UDP”时有效。范围是0-65535。
  • <LOCAL_PORT> :本地端口。范围是0-65535。
  • 如果<service_type>是“TCP LISTENER”或“UDP SERVICE”,则此参数必须指定。
  • 如果<service_type>是“TCP”或“UDP”。如果<local_port>为0,那么本地端口将是自动分配。否则,将按指定分配本地端口。
  • <access_mode> :整数类型。套接字服务的数据访问模式。
  • 0: 缓冲区访问模式
  • 1:直推模式
  • 2:透明访问模式
  • :整数类型。操作的错误代码。请参阅第4章。
  • AT+QIOPEN=1,0,\"TCP\",\"180.97.81.180\",53540,0,1
    
    OK
    
    +QIOPEN: 0,0
    

    Buffer模式,Push模式,透传模式。通过参数<access_mode>进行配置。





    2.8 AT + QISEND

    如果指定套接字服务的<access_mode>是缓冲区访问模式或直接推送模式,则数据可以是通过AT + QISEND发送。如果数据成功发送到模块,将返回“ SEND OK ” 。否则它将返回“ SEND FAIL ” 或“ ERROR ” 。“ SEND FAIL ” 表示发送缓冲区已满客户可以尝试重新发送数据。“ERROR”表示在发送过程中遇到错误 数据。客户应该延迟一段时间来发送数据。最大数据长度为1460字。“SEND OK”并不意味着数据已成功发送到服务器。客户可以查询数据是否通过AT + QISEND = ,0命令到达服务器。透传模式下不需要AT指令发送数据

    三、TCP应用时序图

    四、复位模块

    通过拉低 RESET 引脚至少 50ms 可以使模块复位。

    五、移植文件

    5.1 board_bc26.c

    /*********************************************************************
     * INCLUDES
     */
    #include "stdlib.h"
    #include "string.h"
    #include "stm32f10x.h"
    #include "FreeRTOS.h"
    #include "task.h" 
    
    #include "board_bc26.h" 
    
    static uint8_t sendCmd(char *pCmd, char *pRes, char *pRes2, uint32_t timeOut, uint8_t sendNum);
    static void clearBuffer(void);
    static void reset(void);
    
    /*********************************************************************
     * GLOBAL VARIABLES
     */  
    uint8_t g_usart2RecvFinish = 0;                                                 // 串口2接收标志串口接收完成标志
    char g_bc26Buf[1024] = {0};                                                     // 接收缓存
    volatile uint32_t g_bc26Cnt;                                                    // 接收计数                                 
    
    /*********************************************************************
     * PUBLIC FUNCTIONS
     */
    /**
     @brief 初始化
     @param 无
     @return 1 - 成功;0 - 失败
    */
    uint8_t BC26_Init(void)
    {		
        printf("BC26_Init\r\n");
        uint8_t result = 0;
        uint8_t step = 0;
        switch(step)
        {
            case 0:
                if(sendCmd("AT\r\n", "OK", NULL, 10, 6))                            // 测试AT指令功能是否正常
                {
                    step++;
                }
                else
                {
                    printf("Err:AT\r\n");
                    reset();
                    break;
                } 
            case 1:
                if(sendCmd("AT+CIMI\r\n", "OK", NULL, 20, 1))                       // 查询SIM卡是否正常,返回OK则表示SIM卡正常
                {
                    step++;
                }
                else
                {
                    printf("Err:AT+CIMI\r\n");                                      // 20秒内,无法识别SIM状态,重启模块
                    reset();
                    break;
                }
            case 2:
                if(sendCmd("AT+CGATT=1\r\n", "OK", "+IP:", 60, 1))                  // 激活PDP场景
                {
                    step++;                                                 
                }
                else
                {
                    printf("Err:AT+CGATT=1\r\n");        
                    step++;                                                         
                }
            case 3:
                if(sendCmd("AT+CEREG?\r\n", "+CEREG: 0,1", "+CEREG: 1,1", 60, 3))   // 查询模组是否注册上EPS网络
                {
                    step++;                                                 
                }
                else
                {
                    printf("Err:AT+CEREG?\r\n");      
                    step++;                                                         
                }
            case 4:
                if(sendCmd("AT+CGATT?\r\n", "+CGATT: 1", NULL, 85, 3))              // 查询当前PS域服务状态
                {
                    step++;
                }
                else
                {
                    printf("Err:AT+CGATT?\r\n");                                    // 如果3次都没停止成功或超过85秒没有回应,则重启模块
                    reset();
                    break;
                }
            case 5:
                if(sendCmd("AT+QIPADDR\r\n", "+QIPADDR:", NULL, 60, 3))             // 查询本机IP地址
                {
                    BC26_Connect();
                    result = 1;
                }
                else
                {
                    printf("Err:AT+QIPADDR\r\n");                                   // 如果3次都没停止成功或超过60秒没有回应,则重启模块
                    reset();
                    break;
                }
        }
        return result;
    }
    
    /**
     @brief 复位引脚配置
     @param 无
     @return 无
    */
    void BC26_GpioConfig(void)
    {
        GPIO_InitTypeDef gpioInitStructure;		
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);                       // 使能GPIO
        gpioInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;                                    // 选择要初始化的GPIOB引脚PB8
        gpioInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                             // 设置引脚工作模式为通用推挽输出 		
        gpioInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                            // 设置引脚输出最大速率为50MHz
        GPIO_Init(GPIOB, &gpioInitStructure);	    
    
        GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_8);
    }
    
    /**
     @brief 连接TCP服务器
     @param 无
     @return 无
    */
    void BC26_Connect(void)
    {
        if(sendCmd("AT+QICLOSE=0\r\n", "OK", NULL, 20, 1))                          // 关闭TCP连接
        {
            if(sendCmd("AT+QIOPEN=1,0,\"TCP\",\"180.97.81.180\",53540,0,1\r\n", "+QIOPEN:", 150, 5))    
            {
                printf("Connect Success\r\n");
            }      
            else
            {
                printf("Err:AT+QIOPEN=1,0\r\n");
                reset();                                                            // 没有响应重启模块
            }       
        }
    }
    
    /**
     @brief 发送数据到TCP服务器
     @param pString -[in] 发送数据
     @return 无
    */
    void BC26_Send(char *pString)
    {
        if(sendCmd("AT+QISEND=0\r\n", ">", NULL, 30, 2))                            // 等待60秒,没有响应重启模块                            
        {
            vTaskDelay(500);                                                        // 等待500ms
            char sendBuf[1024] = {0};
            sprintf(sendBuf, "%s\r\n\x1A", pString);
            if(sendCmd(sendBuf, "SEND OK", "OK", 30, 2))
            {
                if(sendCmd("AT+QISEND=0,0\r\n", "+QISEND:", NULL, 5, 24))           // 2分钟后(每5秒查询一次,共24次)
                {    
                    /* 发送数据成功,对方收到数据 */
                }
                else
                {
                    printf("Err:AT+QISEND=0\r\n");                                      
                    if(sendCmd("AT+QICLOSE=0\r\n", "OK", NULL, 20, 1))              // TCP连接出现异常,关闭TCP连接
                    {
                        printf("AT+QICLOSE\r\n");
                        BC26_Connect();
                    }
                }
            }
            else
            {
                BC26_Reset();                                                       // 等待60秒,没有响应重启模块
            } 
        }
        else
        {
            BC26_Reset();                                                           // 等待60秒,没有响应重启模块    
        }
    }
    
    /**
     @brief 从TCP服务器接收数据
     @param pRecvDataBuf -[out] 接收数据
     @return 接收数据长度
    */
    uint32_t EC200S_Receive(char *pRecvDataBuf)
    {
        uint32_t recvDataLen = 0;
        if(g_isUsart2RecvFinish)                                                    // 如果串口接收完成
        {
            if(strstr((const char *)g_bc26Buf, "+QIURC: \"recv\",0,") != NULL)      // 如果检索到关键词
            {
                memcpy(pRecvDataBuf, g_bc26Buf, g_bc26Cnt);
                recvDataLen = g_bc26Cnt;
            }
            else if(strstr((const char *)g_bc26Buf, "+QIURC: \"closed\",0,") != NULL)
            {
                BC26_Reset();
            }
            clearBuffer();
        }	
        return recvDataLen;
    }
    
    /**
     @brief 重启模块
     @param 无
     @return 无
    */
    void BC26_Reset(void)
    {
        reset();
    }
    
    /*********************************************************************
     * LOCAL FUNCTIONS
     */
    /**
     @brief 发送AT命令
     @param pCmd -[in] 命令字符串
     @param pRes -[in] 需要检测的返回命令字符串
     @param pRes2 -[in] 需要检测的返回命令字符串
     @param timeOut -[in] 等待时间
     @param sendNum -[in] 命令发送次数
     @return 1 - 成功;0 - 失败
    */
    static uint8_t sendCmd(char *pCmd, char *pRes, char *pRes2, uint32_t timeOut, uint8_t sendNum)
    {
        uint8_t i = 0;
        uint32_t time;
        clearBuffer();                                                              // 清空缓存	
        for(i = 0; i < sendNum; i++)
    	{
            time = timeOut * 10;
            USART_SendString(USART2, pCmd);
            while(time--)
            {
                if(g_usart2RecvFinish)                                              // 如果串口接收完成
                {
                    if(strstr((const char *)g_bc26Buf, pRes) != NULL)               // 如果检索到关键词
                    {
                        printf("%s", g_bc26Buf);
                        return 1;
                    }
                    else if(strstr((const char *)g_bc26Buf, pRes2) != NULL))       // 如果检索到关键词2
                    {
                        printf("%s", g_bc26Buf);
                        return 1;
                    }
                }	
    			vTaskDelay(100);                                                   // 等待100毫秒
            }
            clearBuffer();
        }
        return 0;
    }
    
    /**
     @brief 清空缓存
     @param 无
     @return 无
    */
    void clearBuffer(void)
    {
        memset(g_bc26Buf, 0, sizeof(g_bc26Buf));
        g_bc26Cnt = 0;
    	g_usart2RecvFinish = 0;
    }
    
    /**
     @brief 重启模块
     @param 无
     @return 无
    */
    void reset(void)
    {
    	printf("reset\n");
        
        GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_8);
        vTaskDelay(60);
        GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_8);
    }
    
    /****************************************************END OF FILE****************************************************/
    

    5.2 board_bc26.h

    #ifndef _BOARD_BC26_H_
    #define _BOARD_BC26_H_
    
    /*********************************************************************
     * INCLUDES
     */
    #include "stm32f10x.h"
    
    /*********************************************************************
     * GLOBAL VARIABLES
     */  
    extern uint8_t g_usart2RecvFinish;      // 串口2接收标志串口接收完成标志
    extern char g_bc26Buf[1024];            // 接收缓存
    extern uint32_t g_bc26Cnt;              // 接收计数
    
    /*********************************************************************
     * API FUNCTIONS
     */
    uint8_t BC26_Init(void);
    void BC26_GpioConfig(void);
    void BC26_Connect(void);
    void BC26_Send(char *pString);
    uint32_t BC26_Receive(char *pRecvDataBuf);
    void BC26_Reset(void);
    
    #endif /* _BOARD_BC26_H_ */
    

    六、使用方法

    BC26_GpioConfig();
    BC26_Init();
    while(1)                                                            // 任务都是一个无限循环,不能返回
    {
        BC26_Send("TEST");
        vTaskDelay(10000);  
        char recvDataBuf[256] = {0};
        int recvDataLen = BC26_Receive(recvDataBuf);           
    }
    
    /**
     @brief 串口2收发中断
     @param 无
     @return 无
    */
    void USART2_IRQHandler(void)
    {
        if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)                           // 接收中断
        {
            g_usart2RecvFinish = 1;                                                   // 串口2接收标志
    
            if(g_bc26Cnt >= sizeof(g_bc26Buf))
            {
                g_bc26Cnt = 0;                                                        // 防止串口被刷爆
            }
    
            g_bc26sBuf[g_bc26Cnt++] = USART2->DR;
    		
            USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_RXNE);
        } 				 											 
    }
    

    • 由 Leung 写于 2022 年 8 月 26 日

    • 参考:移远BC35-G模组(NB-IoT 通信模组)AT指令测试 UDP 通信过程
        NB-IOT(BC26)相关AT指令——UDP/TCP传输
        NB260软件设计手册

    物联沃分享整理
    物联沃-IOTWORD物联网 » STM32F103学习笔记(9)——NB-IoT模块BC26使用

    发表评论