基于ZMC900E的无线模块应用 — 4G篇

 

导读

ZMC900E是ZLG致远电子新一代高性能智能总线型控制器，采用硬件兼容化设计，统一通信模块接口，支持MiniPCIe直插4G模组，可转接适配M.2接口4G模块，满足物联网碎片化场景广覆盖、高性能、低功耗的多元通信需求。

 

ZMC900E是广州致远电子股份有限公司开发的最新一代高性能智能总线型控制器，是面向工厂智能化时代的机器人控制器。ZMC900E采用4+1核ArmCortex-A55（2GHz）与3核Cortex-R5F（800MHz）多核异构架构，板载4GB LPDDR4、8GB eMMC及32KB FRAM。硬件集成1路EtherCAT主站（ms级抖动±1.5μs）、3路以太网（包含2路百兆，1路千兆，，支持TCP/IP、ModbusTCP）、1路RS485（ModbusRTU）、1路CAN（CANOpen）、32路用户I/O（16DI/16DO，支持正交编码/脉冲计数）、8路系统I/O、2个USB3.0、MiniPCIe（可选Wi-Fi/4G）、HDMI、LVDS、PCIe及TF卡接口。系统采用高稳定隔离电源并支持掉电检测，提供多种程序加密手段保护知识产权。

ZMC900E 示意图及接口图如下所示：

 

 ZMC900E外壳的拆装

安装ZMC900E通信模块前，需先对设备外壳进行拆壳拆解处理，再进行模块适配与安装操作。操作步骤如下：

1. 首先拆除顶部散热器上的5颗固定螺丝。

2. 将散热器及散热块一并取下。

3. 将控制器中框左右两侧的螺丝拆下。

4. 将控制器的前壳拉出控制器的中框。

完成以上步骤，设备外壳拆卸操作已完成，整机内部接口已完全露出，接下来即可开展通信模块的对位安装与固定作业。

 

 4G模块的使用

ZMC900E整机出厂固件已完成对移远EC20CE(FILG)模块的适配，接下来我们就该模块的使用步骤进行详细说明。

1. 4G模块的安装

将ZMC900E控制器的设备外壳拆开后，把MiniPCIe EC20CE 4G模块插在板载MiniPCIe接口座子上，再将板上天线座子的ipex母头接在EC20CE模块的ipex天线座上，后再将M2*5的螺丝锁入固定孔上。

2. （U）SIM卡的安装

将（U）SIM卡安装在（U）SIM卡槽上。

3. 天线的安装

在进行完步骤1后，将ZMC900E拆解的外壳装回原位。后将4G天线棒接在ZMC900E正面接口的天线座子上。

4. 模块识别

在完成上述操作后，将ZMC900E设备进行上电，检查4G模块是否有正常识别。模块的识别可通过指令对设备节点读取进行判断。

5. 拨号上网

ZMC900E默认使用QMI的拨号方式，用户可以通过使用quectel-CM工具拨号，并获取IP，测试移动4G卡上网：

注：不同运营商拨号指令不同，电信卡：ctnet，移动卡：cmnet，联通卡：3gnet。

查看是否可以获取到ip：

测试网络连通性，进行ping百度的操作：

 

 Q&A

Q1 拨号失败/获取不到IP

可按如下步骤进行排查：

1. 模块未配置为QMI模式

使用指令对模块的当前拨号模式进行读取，检查模块的拨号模式是否正确配置。

若返回结果为+QCFG: "usbnet",1 则说明模块当前为ECM拨号模式，如果需使用QMI拨号模式则需执行如下命令切换回QMI拨号模式：

2. 网络配置异常情况

通常使用quectel-CM工具拨号时会自动获取到IP，但如果模块获取不到IP，用户可尝试手动获取IP地址。

用户可以尝试ping一个外部服务器测试模块网络的连通性：

收到获取IP地址后，再进行ping测试域名解析测试：

注：若ping 8.8.8.8可正常进行，但上不了网时，需检查DNS设置及网关设置。

DNS设置：

检查网关、路由配置：

Q2  quectel-CM拨号时，SIM卡状态一直显示SIM_ABSNET，log如下图所示：

1. 确认SIM卡物理连接正常

关闭设备电源，拆开ZMC900E的外壳，取出SIM卡，检查SIM卡表面的镀金触点是否有物理损坏（如划痕、氧化）；

将取出的SIM更换到其他设备（如手机）进行测试，排查SIM卡是否存在损坏的问题。

若使用的是物联卡需确认其是否有设备强制性绑定等问题，可先使用手机卡对ZMC900E设备进行测试，排除SIM卡问题；

重新插入SIM卡（确保方向正确）进行测试。

2. 使用AT指令查看SIM卡状态

获取模块返回值后，可参考下述返回值以及含义进行分析：

CPIN: READY ： SIM卡正常，无需PIN码。

CPIN: SIM PIN： 需要输入PIN码（需发送AT+CPIN=1234，1234替换为实际PIN码）。

CPIN: SIM ABSENT： 模块未检测到SIM卡。

ERROR： AT指令格式错误或模块未响应。