Sim800C向M5310-A的移植

【摘要】本文分析了从Sim800C向M5310-A的移植方法。比较了二者电路设计、TCP/UDP传输过程以及二者的不同点。

【关键词】Sim800C M5310-A GPRS NB-IoT TCP UDP

1前言

Sim800C在物联网传输中有着广泛的应用，具有体积小，运行稳定，具备蓝牙传输等功能。M5310-A是中移物联推出的NB-IoT工业级通讯模组，支持eSim卡和OneNet平台，在窄带物联网模式下有着广泛的应用。二者都具备基本的移动无线数据传输功能，都具备低功耗和串口通讯模式。

2电路设计

Sim800C具备GSM850、EGSM900、DCS1800、PCS1900MHz四个频段。采用42脚城堡型封装，具备一个全双工串口，模块尺寸17.6x15.7x2.3mm，管脚排列如下图：

M5310-A采用两侧城堡封装，共30个管脚，一个可与单片机连接的串口，模块尺寸18.4x19mm，管脚排列如下图：

二者均可使用MIC29302或SPX29302供电，模块电压3.8V左右，瞬间电流可能超过2A，需要在输出端并联大容量电解电容和附加滤波电容。Sim800C使用AT+CBC获取电源电压;M5310-A使用AT+NCHIPINFO获取温度和电压数值。

二者天线设计基本相同。两种模块均需使用SIM卡才能连接到移动网络。M5310-A可以将eSim卡置于模组内部。没有SIM卡插入，二者均可用AT+CSQ返回信号强度为99判断。Sim800C支持1.8V和3VSIM卡，M5310-A目前只支持3VSIM卡。SIM卡各数据管脚应串联22Ω电阻后再与模块连接用于抑制EMI。应当对SIM卡进行适当的ESD保护措施，要求较高的场合应使用TVS二极管阵列。

二者串口逻辑电平基本相同，2V以上为高电平，0.7V以下为低电平，如果采用3.3V系统电压，可以采用串联电阻的方式进行电平匹配，否则需使用电平匹配电路。

3模块启动和关闭

Sim800C需要将PWRKEY管脚拉低1秒使模块开机。M5310-A模块BAT管脚上电即可启动，不需要专门的引脚控制。

二者均可使用AT+CPOWD=1关闭模块，并可在串口接收到NORMALPOWERDOWN后将29302第一脚拉低关闭电源输出。

M5310-A可以使用AT+NRB命令重启模块，或使用RESET引脚对模块复位。

单片机判断模块是否可用，可以通过串口发出AT命令，并检测是否有OK返回来判断。Sim800C中可以通过检测STATUS管脚是否为高电平判断模块是否已经正常启动。二者的外部电源输出引脚VDD_EXT是否有电压输出也是检测模块是否可用的判断条件。

4注册并准备上网

Sim800C确认可插入后，可以通过命令AT+CIPSTATUS命令的返回结果判断是否可以联网。

使用M5310-A模块需要先使用命令AT+COPS=1，2，"46000"注册移动运营商，然后发送AT+CSCON=1命令打开信号提示自动上报，发送AT+CEREG=1命令打开注册信息自动上报，等待返回+CSCON：1表示自动上报的网络提示已经连接，最后等待返回诸如+CEREG：1，19E6，94，7的信息后，才表示可以联网。如果未返回上述信息，需要根据AT+CEREG？查询网络状态。另外还可以发送AT+NPING=目标IP命令观察返回结果，如果未返回错误，就表示可以联网。

5 TCP通讯

Sim800C采用AT+CIPSTART=”TCP”，”（IP地址）”，端口命令向服务器发起TCP客户端连接。模块返回“CONNECTOK”表示连接成功。连接成功后，使用AT+CIPSEND命令向服务器发出信息，服务器返回信息在设置了AT+CIPHEAD=1后，接收的信息有“+IPD”开头的长度和信息字符串。

M5310-A的TCP通讯需要先创建TCPSocket并绑定本地端口，如AT+NSOCR="STREAM"，6，6003，1表示创建TCP Socket，并绑定本地端口6003，开启数据到达自动通知（接收到+NSONMI），需要使用AT+NSORF命令读取数据。

6 UDP通讯

Sim800C采用AT+CIPSTART=”UDP”，”（IP地址）”，端口命令向服务器发起UDP连接。模块返回“CONNECTOK”表示连接成功。与TCP相同，Sim800C的UDP传输中也使用了AT+CIPSEND命令，接收信息需要检测“+IPD”开头的字符串。

7结束语

数据通讯过程中，应尽量使用字符信息传输，尽可能不传输二进制信息。

調试模块中，应先使用串口助手在电脑端调试，不急于反复修改单片机的程序和收发逻辑。

Sim800C有可选的蓝牙模块，可以实现基本的蓝牙SPP传输。Sim800C还具备完整的语音通话功能，但是，这些功能在移动物联网中几乎用不到。M5310-A不具备语音功能，通过CMIOT扩展命令实现基于OneNet的数据传输，具备了更多的IoT方面的性能，是IoT的发展方向，组建移动物联网系统会更加方便、迅速。

参考文献：

[1]M5310-A硬件设计手册_V1_20180827154400_38290.

[2]M5310A AT命令用书使用手册_V1_20180827154312_20506.

[3]M5310-A TCPIP应用指导手册_v1_20180827154425_35228.

[4]SIM800C_硬件设计手册_V1.01.

[5]SIM800 Series_AT Command Manual_V1.09.

作者简介：吴迪（1972-）男，天津人，天津市夜景灯光管理中心，工程师，研究方向：MIS系统设计、开发、维护研究。