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背景

说实话，硬件开发的确卷的很啊，全部是透明，想盈利基本很难，都是同行卷同行，所以只能自己动手了，最近做电子工牌、智慧工地。本想着买现成的硬件方案，综合下拉，基本项目就不需要做了............

最后只有一个方案，买开发板自己动手.....

将ESP32开发板与4G模块搭配使用，可以实现远程联网功能（如物联网、远程监控等）。以下是详细的步骤和注意事项：

1. 选择合适的4G模块

选择4G模块时需考虑兼容性、接口类型和功能需求：

• 常见模块：

  • SIM7600系列（支持4G/3G/2G，AT指令控制，UART/USB接口）

  • EC20/EC25（Quectel模块，全球频段支持，UART/USB接口）

  • A7670C（低成本，支持4G Cat1，UART接口）

  • BG96（支持NB-IoT和4G，适合低功耗场景）

• 接口要求：

  • 确保模块支持与ESP32兼容的接口（如UART、USB或SPI）。

  • 大多数4G模块通过UART与ESP32通信，需占用ESP32的UART引脚。

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2. 硬件连接

接线示例（以SIM7600为例）

4G模块引脚	ESP32引脚	说明
VCC	5V或外部电源	模块需较大电流，建议外接电源
GND	GND	共地
TXD	GPIO16 (RX2)	模块发送数据到ESP32
RXD	GPIO17 (TX2)	ESP32发送数据到模块
PWRKEY	GPIO4	控制模块开关机（可选）
RESET	GPIO5	复位模块（可选）

注意事项：

1. 电源：4G模块功耗较高（峰值可达1A），建议使用独立电源（如5V/2A适配器），避免ESP32供电不足。

2. 电平匹配：若模块为5V逻辑电平，需加电平转换电路（ESP32为3.3V）。

3. 天线：安装4G天线和GPS天线（若模块支持）。

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3. 软件配置

步骤 1：AT指令测试

通过串口发送AT指令验证模块是否正常工作：

#include <HardwareSerial.h>
HardwareSerial SerialAT(2); // 使用UART2（GPIO16=RX, GPIO17=TX）void setup() {Serial.begin(115200);SerialAT.begin(115200, SERIAL_8N1, 16, 17); // 初始化4G模块串口// 发送AT指令测试SerialAT.println("AT");delay(100);if (SerialAT.available()) {String response = SerialAT.readString();Serial.println("Response: " + response); // 应返回"OK"}
}void loop() {}

步骤 2：联网配置

设置APN（根据SIM卡运营商）：

// 设置APN（以中国移动为例）
SerialAT.println("AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"CMNET\"");
delay(1000);
// 启用移动网络
SerialAT.println("AT+NETOPEN");

步骤 3：使用网络功能

通过TCP/IP或MQTT发送数据：

// 建立TCP连接
SerialAT.println("AT+NETOPEN");
delay(2000);
SerialAT.println("AT+IPADDR"); // 获取IP地址
delay(1000);
SerialAT.println("AT+CIPOPEN=0,\"TCP\",\"example.com\",80"); // 连接服务器
delay(2000);
SerialAT.println("AT+CIPSEND=0,16"); // 发送16字节数据
delay(100);
SerialAT.println("Hello, 4G!"); // 发送数据

4. 优化与库支持

• TinyGSM库：简化HTTP/MQTT通信（需适配具体模块）。

  • 安装库：Arduino IDE → 库管理器 → 搜索 TinyGSM。

• 低功耗模式：通过AT指令（如AT+CSCLK=1）启用模块休眠。

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5. 常见问题

1. 模块无法启动：

   • 检查电源是否稳定（电压/电流）。

   • 确认PWRKEY引脚时序（长按1秒开机）。

2. 网络连接失败：

   • 检查SIM卡是否激活，APN设置是否正确。

   • 确保所在区域有4G信号。

3. 数据发送失败：

   • 检查TCP连接是否成功建立。

   • 增加AT指令的响应等待时间。

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6. 推荐组合方案

• 低成本方案：ESP32 + SIM7600（支持全球频段，适合通用场景）。

• 低功耗方案：ESP32-S3 + BG96（适合电池供电的NB-IoT应用）。

• 高集成方案：选择内置4G模组的ESP32开发板（如安信可A9G）。

通过以上步骤，ESP32可以稳定连接4G模块，实现远程数据传输功能。

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