RM520N-GL 5G HAT
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说明
产品特性
- 配套有移远 RM520N-GL 5G Sub-6GHz 模块,支持 5G/4G/3G 和 LTE-A 等多种网络制式,支持 GNSS 定位
- 配套有 M.2 TO 4G/5G HAT 扩展板,可兼容 RM500U-CN/RM500Q-GL/RM502Q-AE/RM520N-GL 系列 5G 模组
- 板载 USB 3.1 接口,向下兼容 USB 2.0,可用于接入电脑、树莓派或 Jetson Nano 主板进行高速 5G 上网
- 板载 M.2 B KEY 标准接口,可兼容选配 SIM7600X/EM06X/SIM82XX/
- RM5XX 系列 4G/5G M.2 模组
- 板载控制引脚,内置电平转换,支持拨码开关使能,可兼容接入 Raspberry Pi 或 Arduino 等主控
- 板载 USB Type-C 接口,可通过开关使能,也可用于外加电源给模块单独供电,以便外接更多负载,供电稳定且灵活
- 板载电源切换开关、复位按键和 LED 指示灯,方便控制模块开关机和查看运行状态
- 板载两路 SIM 卡槽,双卡单待,可通过 AT 指令切换使能
- 板载高效能的电源电路,可输出高达 3A 电流
- 配套有金属外壳,支持壁挂和导轨式安装,固定安装更方便
模组参数对比
资源简介
标号 | 名称 | 说明 |
---|---|---|
① | Raspberry Pi GPIO接口 | 方便接入Raspberry Pi |
② | 拨码开关 | 使能相应引脚 |
③ | M.2接口 | 可兼容 SIMCom 和 QUECTEL M.2 封装大部分 4G/5G 模组 |
④ | SIM 卡座 | 板载两路 SIM 卡槽,双卡单待 |
⑤ | USB3.1 接口 | 向下兼容 USB 2.0,可用于接入各类主板 |
⑥ | USB Type-C 接口 | 5V 3A 输入;供电稳定且灵活 |
⑦ | 音频接口 | SIM82XX系列支持音频功能,RM50XX系列暂不支持此音频功能 |
⑧ | 天线接口 | 板载四路天线,信号强劲 |
⑨ | 复位开关 | 一键复位,省时省力 |
⑩ | 电源切换开关 | 方便控制模块的供电模式: ——设置为USB,则模块通过 “⑤.USB3.1接口”提供供电; ——设置为EXT PWR,则模块通过 “⑥.USB Type-C接口”外部电源提供供电 |
⑪ | 散热风扇 | 同时给树莓派和 5G 模组散热,一起凉快 |
⑫ | 指示灯 | 随时随地查看模块运行状态 |
标号 | 名称 | 说明 |
---|---|---|
⑬ | 散热风扇 | 可同时给树莓派和 5G 模块散热 |
⑭ | SIM 卡座 2 | 可通过 AT 指令配置选用(须模组支持) |
⑮ | 模组设置开关 | A 丝印开关切到 ON,可用于 SIM7600X / A7906X / IM7906X / SIM7912X 系列 4G M.2 模组; B 丝印开关切到 ON,可用于 SIM8202X / SIM8200EA / SIM8262X 系列 5G M.2 模块; C 丝印开关切到 ON,可用于 RM50X / RM520N-GL / EM06X 系列 5G / LTE-A M.2 模组 |
⑯ | USB 接口焊盘 | USB 2.0 接口焊盘 |
⑰ | NAU8810X 音频芯片 | 适用于 SIMN7600X / SIM8XXX 系列模组,不支持 RM5XX 和 EM06XX 系列模组 |
⑱ | 散热风扇供电接口 | 5V 散热风扇供电 |
接口定义
通过2*20排针和树莓派等主板连接后,会用到以下引脚;其中TX,RX,D4和D6可以通过拨码开关选择连接与否:
搭配“4G/5G模组”功能实测
分类 | 模组型号 | 上网 | GNSS定位 | 语音通话 | 双SIM卡 | UART接口 | 是否须外部供电 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
5G | SIM8202G-M2 | 5G/4G/3G上网 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 可选,建议用外部额外供电 |
5G | SIM8262E-M2 | 5G/4G/3G上网 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 可选,建议用外部额外供电 |
5G | SIM8200EA-M2 | 5G/4G/3G上网 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 可选,建议用外部额外供电 |
5G | RM500U-CN | 5G/4G/3G上网 | - | - | 支持 | 支持 | 须外部额外供电 |
5G | RM500Q-GL | 5G/4G/3G上网 | 支持 | - | 支持 | - | 须外部额外供电 |
5G | RM500Q-AE | 5G/4G/3G上网 | 支持 | - | - | - | 须外部额外供电 |
5G | RM502Q-AE | 5G/4G/3G上网 | 支持 | - | - | - | 须外部额外供电 |
5G | RM520N-GL | 5G/4G/3G上网 | 支持 | - | 支持 | - | 须外部额外供电 |
5G | RM530N-GL | 5G/4G/3G上网 | 支持 | - | 支持 | - | 须外部额外供电 |
LTE-A | EM06-E | LTE-A/4G/3G上网 | - | - | - | - | 可选,一般不需要外部额外供电 |
LTE-A | EM060K-GL | LTE-A/4G/3G上网 | - | - | 支持 | - | 可选,一般不需要外部额外供电 |
LTE-A | A7906E | LTE-A/4G/3G上网 | - | - | - | - | 可选,一般不需要外部额外供电 |
4G | SIM7600G-H-M2 | 4G/3G/2G上网 | 支持 | 支持 | - | 支持 | 可选,一般不需要外部额外供电 |
4G/5G模组 兼容性说明
若需要把M.2 TO 4G/5G HAT用于其他4G/5G模组,可参考下图M.2连接示意图,自行检查下是否有引脚存在冲突,再接入进行测试:
测试说明
移远模组常用AT指令
命令 | 说明 | 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(IMEI) | OK |
AT+CSUB | 查询模块版本以及芯片 | OK |
AT+QGMR | 查询固件版本序列号 | OK |
AT+IPR? | 设置模块硬件串口波特率 | +IPR: OK |
AT+CFUN=1,1 | 复位模块 | OK |
AT+QUIMSLOT? | 查询SIM卡选用情况: 返回1,选择SIM卡1; 返回2,选择SIM卡2 |
+QUIMSLOT: 1/2 OK |
AT+CPIN? | 查询SIM卡状态,返回READY,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+CEREG? | 查询网络注册状态 | +CEREG: OK |
AT+C5GREG? | 查询5G网络注册状态 | +C5GREG: OK |
AT+QENG="servingcell" | 查询UE系统信息 | |
AT+QNWPREFCFG="mode_pref",AUTO | 自动网络模式 | OK |
AT+QNWPREFCFG="mode_pref",NR5G | 优先5G网络 | OK |
AT+QNWPREFCFG="nr5g_band",79 | 固定N79频段 | OK |
AT+QNWPREFCFG="mode_pref",LTE | 优先4G网络 | OK |
接入树莓派使用
RM520N-GL 5G HAT是专为树莓派设计的5G扩展板,您可以把扩展板接入到树莓派4B/3B+/3B,或者CM4的板子上。但注意套餐配送了金属外壳,仅适用于树莓派4B主板。 下文我们将从硬件连接,软件设置,5G联网拨号上网,GNSS定位和编程控制等几个方面来逐步使用RM520N-GL模组。
硬件连接
硬件准备
- 5G SIM卡 × 1 (须开通5G功能)
- RM520N-GL 5G HAT (with case) × 1(套件包含以下配件)
安装说明
用双头usb3.0数据线连接5G HAT,在5G HAT的Type-C供电口外接5V电源,如图:
树莓派主板 | Pi 4B | Pi 3B/3B+ | CM4-IO-BASE |
---|---|---|---|
USB 适配器 | USB3.0 adapter | USB2.0 adapter | USB3.0 adapter |
连接图 | |||
说明 | 须外接5V电源单独给5G模块供电(接到EXT PWR,并把开关切换到EXT PWR档),如果没有给5G模块单独供电,只是通过USB口供电,可能会出现5G联网过程断线重启的情况。
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如果是用于PI4B,有配套的外壳,安装示意图大致如下图所示:
软件设置
本产品可以用于树莓派多种操作系统,常见的有Raspberry Pi OS、Ubuntu和OpenWRT系统,这三种系统最新版本都可以直接使用RM520N-GL模组,不需要另外安装驱动。
首先安装上文连接好硬件后,模块上电后,PWR指示灯亮红灯,等获取到网络后,NET指示灯亮绿灯,如下图所示:
下文以树莓派4B,操作系统Rasberry Pi OS-230217,内核版本:5.15-84-v71+ 使用为例:
- 模块接入树莓派USB口后,可通过指令查询识别情况:
lsusb ls /dev/ttyUSB*
模块识别到的com口,作用如下:
/dev/ttyUSB0:DIAG Port for output developing message /dev/ttyUSB1:NMEA Port for GNSS NMEA data output /dev/ttyUSB2:AT Port for AT Commands /dev/ttyUSB3:Modem
5G网卡拨号方式切换
RM520N-GL支持多种5G上网方式,Linux系统,常用的有ECM、NDIS、MBIM,具体几种上网方式,用户通过AT指令进行切换,但注意并非所有的模式模块都能在Linux操作系统下使用,具体以实测为准。
有以下拨号类型,可以通过AT指令进行设置切换:
AT+QCFG="usbnet",0 驱动类型为 NDIS(QMI)); AT+QCFG="usbnet",1 驱动类型为 ECM;(Linux系统推荐用) AT+QCFG="usbnet",2 驱动类型为 MBIM;(Windows系统推荐用,Linux暂不支持) AT+QCFG="usbnet",5 驱动类型为 NCM;(暂不支持)
网卡拨号应用指导详见以下文档:
注意发送AT指令设置好拨号方式后,还需要发送指令重启下模组
AT+CFUN=1,1
如果需要查询模块当前的网卡模式配置,可发送指令:
AT+QCFG="usbnet"
Raspberry Pi OS下ECM 拨号上网
步骤1.卸载modemmanager和network-manager
sudo apt purge modemmanager -y sudo apt purge network-manager -y
步骤2.测试5G模块
- 确保选项 usb-serial 驱动程序正确加载到模块接口。
usb-devices
用命令检查一下:
pi@raspberrypi:~ $ usb-devices T: Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=00 Cnt=01 Dev#= 3 Spd=5000 MxCh= 0 D: Ver= 3.20 Cls=00(>ifc) Sub =00 Prot=00 MxPS= 9 #Cfgs= 1 P: Vendor=2c7c ProdID=0800 Rev=04.14 S: Manufacturer= Quectel S: Product=RM502Q-AE S: SerialNumber=377628d2 C: #Ifs= 5 Cfg#= 1 Atr=a0 MxPwr=896mA I: If#=0x0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=ff(vend.) Sub=ff Prot=30 Driver=option I: If#=0x1 Alt= 0 #EPs= 3 Cls= ff(vend.) Sub=00 Prot=00 Driver=option I: If#=0x2 Alt= 0 #EPs= 3 Cls=ff(vend.) Sub=00 Prot=00 Driver=option I: If#=0x3 Alt = 0 #EPs= 3 Cls=ff(vend.) Sub=00 Prot=00 Driver=option I: If#=0x4 Alt= 0 #EPs= 3 Cls=ff(vend.) Sub=ff Prot=ff Driver= qmi_wwan
- 执行
ls /dev/ttyUSB*
,检查是否正确识别到ttyUSB0~ttyUSB4: - minicom 测试AT指令收发:
sudo apt-get install minicom sudo minicom - D /dev/ttyUSB2
Welcome to minicom 2.7.1 OPTIONS: I18n Compiled on Aug 13 2017, 15:25:34. Port /dev/ttyUSB2 Press CTRL-A Z for help on special keys AT OK
步骤3.使用AT命令进行网络设置
AT+QCFG="usbnet",1 AT+CGDCONT=1,"IPV4V6","YOUR_APN" AT+CFUN=1,1
等待调制解调器再次启动。可能需要 30 秒。一旦调制解调器重新启动,minicom 将再次被激活。
重启后,打开一个新的 Linux 终端并使用 ifconfig 或 ipaddr 命令检查网络接口中的 usbX。
- 模块重启后,NET灯亮起,用以下指令检查网络状态(可选)
AT+QENG="servingcell"
- 用以下指令获取IP和设置DNS:
sudo dhclient -v usb0 sudo apt-get install udhcpc sudo udhcpc -i usb0 sudo route add -net 0.0.0.0 usb0
步骤4. 测试 5G 网络
拨号后,树莓派通过以下指令可以看到usb0获取到ip,输入指令ifconfig usb0
或 ifconfig
pi@raspberrypi:~ $ ifconfig usb0 usb0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.168.225.60 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.225.255 inet6 fe80::8543:f6a0:e678:2e20 prefixlen 64 scopeid 0x20 ether 4a:aa:f8:62:36:bb txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 73 bytes 5047 (4.9 KiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 100 bytes 15116 (14.7 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
ping waveshare.com -I usb0
pi@raspberrypi:~ $ ping waveshare.com -I usb0 PING waveshare.com (104.26.11.134) from 192.168.10.27 usb0: 56(84) bytes of data. 64 bytes from 104.26.11.134 (104.26.11.134): icmp_seq=1 ttl=52 time=87 ms 64 bytes from 104.26.11.134 (104.26.11.134): icmp_seq=2 ttl=52 time=82 ms 64 bytes from 104.26.11.134 (104.26.11.134): icmp_seq=3 ttl=52 time=92 ms 64 bytes from 104.26.11.134 (104.26.11.134): icmp_seq=4 ttl=52 time=73 ms 64 bytes from 104.26.11.134 (104.26.11.134): icmp_seq=5 ttl=52 time=75 ms
OpenWRT下RNDIS拨号上网
5G网速测试
Linux系统下,可以安装speedtest_cli进行测试:
## Raspberry Pi OS sudo apt install speedtest-cli speedtest # or use speedtest_cli
or
## OpenWRT opkg update opkg install python3 opkg install python3-pip pip install speedtest_cli speedtest # or use speedtest_cli
故障排除
检查模块是否检测到 SIM:
AT+CPIN? # 应该返回 READY
检查模块是否注册到网络:
AT+CEREG? # 应该返回 0,1 或 0,5
检查 APN 是否正确并拥有 IP:
AT+CGCONTRDP # 应该返回 APN 详细信息和 IP 地址。
接入Windows电脑使用
RM520N-GL 5G HAT也可以直接通过USB线把模块的USB3.0接口和Windows电脑的USB3.0接口连接到一起,还需要额外使用5V外部供电接到板子的EXT PWR接口,确保5G通信功率足够,连接效果图类似:
安装驱动
- 通过双头 usb3.0 数据线 接5G HAT到电脑后,其它设备出现一系列未安装驱动的设备,类似下图:
- 安装Windows相关驱动:
- 点击setup.exe安装驱动,完成安装后,设备管理器会生成类似下图的未知设备(下图以RM500U为例):
MBIM拨号上网
RM520N-GL系列也可以选择MBIM上网,步骤如下:
- 打开RM520N-GL AT端口,发送以下指令拨号上网:
AT+QENG="servingcell" AT+QCFG="usbnet",2 AT+CFUN=1,1
- 拨号并重启后,电脑网络连接界面出现手机网络网卡,拨号成功
联网测速
- 安装测速软件,比如:网速管家等测速软件,可自行选择下载测速 www.speedtest.cn/pc/download。
关于测速速度
由于实际和实验室条件会存在很多不一致的地方,会导致5G速度不能理想的稳定保持100MBPS,有以下几点:
- 基站距离,离5G基站越近信号越好,速度越快;
- 基站负荷,使用的人越少速度越快,上下班高峰期会慢;
- 基站的数量:由于频谱关系,等量的4G覆盖率需要双倍的5G基站
- 运营商:需要确认您的5G卡,是否被限速了,可以定期要求运营商重置您的网络
- 室内比室外差:建筑穿透衰耗,以及室内的绕射衰耗
PS:目前的基站数量还是没有很好的覆盖,在不同的地点测速也不太一样。
GNSS全球定位
1、将无源GPS天线连接至模组的ANT3,注意将有字一面朝下,天线放于空旷的室外。
2、然后使用AT端口发送AT指令:
AT+QGPS=1 //打开GPS定位 AT+QGPSLOC=0 //获取GPS定位 AT+QGPS=0 //关闭GPS定位
资料
软件
驱动
Windows驱动
Linux驱动
数据手册
其他资料
FAQ
硬件
PCBA has 3D structure file, but the shell does not.
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- 移远高通
改ETH模式
AT+QENG="servingcell" at+qcfg="pcie/mode",1 at+qcfg="data_interface",1,0 at+qeth="eth_driver","r8125",1 AT+QMAPWAC=1 at+qmap="mpdn_rule",0,1,0,1,1,"FF:FF:FF:FF:FF:FF" AT+CFUN=1,1
改回USB模式
at+qcfg="data_interface",0,0 at+qcfg="pcie/mode",0 AT+QCFG="usbnet",2 AT+CFUN=1,1
- 移远展锐
设置网口模式
AT+QCFG="pcie/mode",1 AT+QCFG="ethernet",1 AT+QNETDEVCTL=1,3,1 AT+QCFG="usbnet",5 AT+QCFG="ethernet",1 AT+QCFG="nat",0 AT+CFUN=1,1
改回USB模式
AT+QCFG="ethernet",0 at+qcfg="pcie/mode",0 AT+QCFG="usbnet",2 AT+CFUN=1,1
请用以下指令配置拨号模式为稳定的路由模式:
AT+QCFG="nat",1
中国移动APN:CMNET 中国联通APN:3GNET 中国电信APN:CTNET 例如可以用以下指令设置联通APN: AT+CGDCONT=1,"IP","Your_APN"
- 我们没验证过的模组,不确保能支持,以下模组有验证过是支持的:
广和通:FM650-CN FM160-EAU SIMCOM:SIM8202G-M2 SIM8262E-M2 SIM8262A-M2 移远: (AA版本)RM500U-CNV RM500Q-GL/RM502Q-AE RM520N-GL RM530N-GL
- 5G 模组须另外选购;若用于其他模组,须确认引脚兼容性,以实测为准。
- 这个是USB3.0协议的,不支持PCIE协议的模组,例如大部分WIFI模组,FM350系列是某品牌电脑定制的模组,也不做支持
RM500Q-GL:基于高通平台,支持GNSS定位,主要国内用
RM500Q-AE/RM502Q-AE:基于高通平台,支持GNSS定位,主要国外用
用以下指令开回显,输入后要回车下:(此处需要盲打)
ATE1
可以在以下网站查询:
https://www.frequencycheck.com
有以下拨号类型:
AT+QCFG="usbnet",0 驱动类型为 NDIS(QMI)); AT+QCFG="usbnet",1 驱动类型为 ECM; AT+QCFG="usbnet",2 驱动类型为 MBIM;(RM5XXQ支持) AT+QCFG="usbnet",3 驱动类型为 RNDIS AT+QCFG="usbnet",5 驱动类型为 NCM;
详细说明见以下文档:
File:quectel_rg500u-cn&rm500u-cn_网卡拨号应用指导_v1.0.pdf
是的,和RM520一样都是高通 X62 平台
请用以下指令使能网口上网:
AT+GTUSBMODE=36 AT+GTAUTOCONNECT=1
Jetson Nano 系列都可以支持,硬件结构是为普通的JETSON-NANO-LITE-DEV-KIT量身定做的,如果用别的Jetson nano 版本,转接头需改为双公头转接线连接使用; 如果是orin nano ,请用这个验证过的Jetpack 6.0(Ubuntu 22.04)的版本系统,部分系统驱动不支持
- USB TO M.2 B KEY 默认是没有模组的,需要额外加模组使用,
- 比方说,加上SIM8262E-M2 模组后,支持Linxu 和 Windows 系统设备使用的,如果您的路由器是OPenwrt 等Linux 系统,是可以支持的
- Openwrt 路由器配置步骤参考
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PCBA有3D结构文件,但是外壳没有。
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该网口灯仅电源指示灯作用,不作网络指示灯,上电就常量
{{{5}}}
软件
- 不可以的,这个是蜂窝模块,要走基站通信,
- 蜂窝模块也是要走基站的,不能点对点通信,
- 比方说,RM500U-CN 5G HAT A 模块树莓派拨号上网,连接基站后,可以走TCP,MQTT,邮件或者微信等方式和B 树莓派通信
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