中级
30 分钟

通过LARA-R280和STM32F302VC提升亚太地区的连接性

用LARA-R2连接各个点

4G LTE-APJ Click (for Asia Pacific) with CLICKER 4 for STM32F302VCT6

已发布 7月 22, 2025

点击板

4G LTE-APJ Click (for Asia Pacific)

开发板

CLICKER 4 for STM32F302VCT6

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F302VC

在充满活力的亚太地区,我们的目标是提供一套全面的解决方案,满足该地区的需求,借助嵌入式TCP/UDP栈和IPv4/IPv6双栈支持,实现无缝通信和网络连接。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

4G LTE-APJ Click基于Trasna的LARA-R280系列调制解调器。多个Click板™覆盖不同地区,使用不同模块:北美 - Verizon(LARA-R204),北美 - AT&T(LARA-R202),亚太地区(LARA-R280),欧洲(LARA-R211)。这些模块的主要区别在于支持的频段,这些频段符合各地区的规定。每个模块支持的频段和其他相关信息可以在LARA-R2系列调制解调器的数据表中找到。LARA-R2系列调制解调器是Click板™的主要组件,由多个内部模块或部分组成,如天线切换和信号调理部分、RF收发器部分、存储器、电源管理,最重要的是蜂窝基带处理器。该部分包含管理其他部分所需的逻辑,并提供与主控MCU的接口。该接口包括报告天线状态、SIM卡状态、UART接口线、复位线、USB接口线等的多条线路。这些线路被路由到Click板™的相应元素。LARA-R2系列模块必须由干净稳定的电源供电。模块正常工作所需的电压约为4V,通过Microchip的MCP1826(一款1A低压降输出(LDO)稳压器)从5V mikroBUS™轨获取。尽管LARA-R2系列模块是低功耗设备,但蜂窝网络模块通常因其高

功耗而闻名,因此必须使用1A LDO。LARA-R2系列的数字部分内部由1.8V供电,因此需要调节连接主控MCU和模块的通信总线线。为此,使用了另一个小型LDO,为德州仪器的TXB0106(一款6位双向电平转换和电压转换器,带自动方向感应)的一侧提供所需的参考电压。电平转换器另一侧的参考电压取自板载SMD跳线,标记为PWR SEL。该跳线在mikroBUS™的3.3V和5V之间选择,具体取决于使用的MCU类型及其逻辑电压电平要求。LARA-R2系列模块的UART总线连接到电平转换器的一侧,而另一侧(转换后的)连接到相应的mikroBUS™ UART引脚。LARA-R2系列模块设计为传统的DCE设备(数据通信设备),提供完整的UART引脚数,包括硬件流控制引脚(CTS,RTS)。这些引脚被路由到mikroBUS™ CS(RTS)和INT引脚(CTS),如果需要硬件流控制,可以在MCU软件中使用。RI引脚是路由到mikroBUS™ PWM引脚的响铃指示器。另一组调制解调器控制引脚通过电平转换器路由到mikroBUS™引脚:RI是响铃指示引脚,路由到mikroBUS™ PWM引脚。该引脚指示来

电。STAT引脚用于信号网络连接状态。该引脚通过电平转换器路由到mikroBUS™ AN引脚,并通过黄色LED直观地指示网络连接状态。传输状态由STAT LED旁边的红色TX LED指示。PWRKEY引脚路由到mikroBUS™ RST引脚,用于上电序列。在该引脚上施加低脉冲,如果提供有效的电源电压,设备将上电。为了正确地从网络分离并将工作参数存储在其非易失性存储器中,应在断开电源之前通过发出AT+CPWROFF命令安全地关闭模块。LTE蜂窝网络中使用的E-UTRA物理无线电层的一个独特功能是空间复用天线技术,它允许使用多个天线以更好地接收特定频段。除了主要的TX/RX天线外,此Click还使用了一个次要的分集RX天线,以便更好地接收信号。4G LTE Click配备了一个Micro USB连接器。它允许模块通过个人电脑(PC)供电和配置。Trasna公司提供了一个软件套件,可用于配置LARA-R2系列模块。Click板™背面的Micro SIM卡座用于安装SIM卡。此设备在没有有效SIM卡的情况下无法使用,SIM卡允许连接到蜂窝网络。支持1.8V和3V SIM卡。

4G LTE-APJ Click (for Asia Pacific) hardware overview image

功能概述

开发板

Clicker 4 for STM32F3 是一款紧凑型开发板,作为完整的解决方案而设计,可帮助用户快速构建具备独特功能的定制设备。该板搭载 STMicroelectronics 的 STM32F302VCT6 微控制器,配备四个 mikroBUS™ 插槽用于连接 Click boards™、完善的电源管理功能以及其他实用资源,是快速开发各类应用的理想平台。其核心 MCU STM32F302VCT6 基于高性能 

Arm® Cortex®-M4 32 位处理器,运行频率高达 168MHz,处理能力强大,能够满足各种高复杂度任务的需求,使 Clicker 4 能灵活适应多种应用场景。除了两个 1x20 引脚排针外,板载最显著的连接特性是四个增强型 mikroBUS™ 插槽,支持接入数量庞大的 Click boards™ 生态系统,该生态每日持续扩展。Clicker 4 各功能区域标识清晰,界面直观简洁,极大

提升使用便捷性和开发效率。Clicker 4 的价值不仅在于加速原型开发与应用构建阶段,更在于其作为独立完整方案可直接集成至实际项目中,无需额外硬件修改。四角各设有直径 4.2mm(0.165")的安装孔,便于通过螺丝轻松固定。对于多数应用,只需配套一个外壳,即可将 Clicker 4 开发板转化为完整、实用且外观精美的定制系统。

CLICKER 4 for STM32F302VCT6 double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32F302VC Image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

256

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

100

RAM (字节)

40960

你完善了我!

配件

LTE Flat Rotation Antenna是一款多功能的选择,可以提升3G/4G LTE设备的性能。其宽频率范围为700-2700MHz,确保在全球主要蜂窝频段上的最佳连接。这款扁平天线配有SMA公头连接器,便于直接连接到设备或SMA模块连接器。其一个突出特点是可调角度,能够以45⁰增量设置(0⁰/45⁰/90⁰),使您能够微调天线的方向以获得最佳信号接收。其阻抗为50Ω,VSW比小于2.0:1,确保可靠且高效的连接。天线具有5dB增益、垂直极化和全向辐射模式,增强了信号强度,适用于各种应用。天线长196mm,宽38mm,提供紧凑而有效的连接解决方案。其最大输入功率为50W,可以满足各种设备的需求。

4G LTE-APJ Click accessories image

这款多频段LTE橡胶天线具有可调角度,是我们提供的所有基于3G/4G LTE的Click板™以及其他需要在全球主要蜂窝频段上实现卓越吞吐量的设备的绝佳选择。天线配有SMA公头连接器,可直接安装在Click板™或母SMA模块连接器上。天线的位置可以以45⁰增量进行调整(0⁰/45⁰/90⁰)。

4G LTE-APJ Click accessories 2 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Module Status
PC4
AN
Module Power-Up
PC15
RST
UART RTS
PA4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
UART RI
PE9
PWM
UART CTS
PD0
INT
UART TX
PA2
TX
UART RX
PA3
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

4G LTE-APJ Click (for Asia Pacific) Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以CLICKER 4 for STM32F302VCT6作为您的开发板开始。

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly
Thermo 21 Click front image hardware assembly
Thermo 21 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product6 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
PIC32MZ MXS Data Capture Board NECTO MCU Selection Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto image step 11 hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含用于4G LTE APJ Click驱动程序的API。

关键功能:

  • c4gltee_module_power_on - 此功能为模块供电

  • c4gltee_send_cmd_with_parameter - 此功能向Click模块发送带有指定参数的命令

  • c4gltee_send_cmd_parameter_check - 此功能检查已发送的命令

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief 4G LTE-APJ Click Example.
 *
 * # Description
 * This example reads and processes data from 4G LTE-APJ Click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and powers up the module, then sets default configuration 
 * for connecting the device to network.
 * 
 * ## Application Task  
 * Waits for device to connect to network and then sends a desired SMS to the selected phone number
 * approximately every 30 seconds.
 * 
 * ## Additional Function
 * - static void c4glteapj_clear_app_buf ( void )
 * - static void c4glteapj_error_check( err_t error_flag )
 * - static void c4glteapj_log_app_buf ( void )
 * - static void c4glteapj_check_connection( void )
 * - static err_t c4glteapj_rsp_check ( void )
 * - static err_t c4glteapj_process ( void )
 * 
 * @note 
 * In order for the example to work, user needs to set the phone number to which he wants 
 * to send an SMS, and also will need to set an APN and SMSC (required for PDU mode only) of entered SIM card.
 * Enter valid data for the following macros: SIM_APN, SIM_SMSC and PHONE_NUMBER_TO_MESSAGE.
 * E.g. 
    SIM_APN "vipmobile"
    SIM_SMSC "+381610401"
    PHONE_NUMBER_TO_MESSAGE "+381659999999"
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c4glteapj.h"
#include "string.h"

#define APP_OK                              0
#define APP_ERROR_DRIVER                    -1
#define APP_ERROR_OVERFLOW                  -2
#define APP_ERROR_TIMEOUT                   -3

#define RSP_OK                              "OK"
#define RSP_ERROR                           "ERROR"

#define SIM_APN                             ""  // Set valid SIM APN
#define SIM_SMSC                            ""  // Set valid SMS Service Center Address - only in PDU mode
#define PHONE_NUMBER_TO_MESSAGE             ""  // Set Phone number to message
#define MESSAGE_CONTENT                     "4G LTE-APJ Click board - demo example."   // Message content 

#define PROCESS_BUFFER_SIZE                 256

#define WAIT_FOR_CONNECTION                 0
#define CONNECTED_TO_NETWORK                1

static c4glteapj_t c4glteapj;
static log_t logger;

static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;
static int32_t app_buf_cnt = 0;

static uint8_t app_connection_status        = WAIT_FOR_CONNECTION;

static err_t app_error_flag;

/**
 * @brief 4G LTE-APJ clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and reset it's length and counter.
 * @note None.
 */
static void c4glteapj_clear_app_buf ( void );

/**
 * @brief 4G LTE-APJ data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
 *
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 *         @li @c -2 - Application buffer overflow.
 *
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t c4glteapj_process ( void );

/**
 * @brief 4G LTE-APJ check for errors.
 * @details This function checks for different types of errors and logs them on UART.
 * @note None.
 */
static void c4glteapj_error_check( err_t error_flag );

/**
 * @brief 4G LTE-APJ logs application buffer.
 * @details This function logs data from application buffer.
 * @note None.
 */
static void c4glteapj_log_app_buf ( void );

/**
 * @brief 4G LTE-APJ response check.
 * @details This function checks for response and returns the status of response.
 * 
 * @return application status.
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t c4glteapj_rsp_check ( void );

/**
 * @brief 4G LTE-APJ check connection.
 * @details This function checks connection to the network and 
 *          logs that status to UART.
 * 
 * @note None.
 */
static void c4glteapj_check_connection( void );

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    c4glteapj_cfg_t c4glteapj_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.

    c4glteapj_cfg_setup( &c4glteapj_cfg );
    C4GLTEAPJ_MAP_MIKROBUS( c4glteapj_cfg, MIKROBUS_1 );
    c4glteapj_init( &c4glteapj, &c4glteapj_cfg );
    
    c4glteapj_module_power_on( &c4glteapj );
    
    // dummy read
    c4glteapj_process( );
    c4glteapj_clear_app_buf( );
    
    // AT
    c4glteapj_send_cmd( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_AT );
    app_error_flag = c4glteapj_rsp_check( );
    c4glteapj_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms ( 500 );
    
    // ATI - product information
    c4glteapj_send_cmd( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_ATI );
    app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
    c4glteapj_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms ( 500 );
    
    // CGMR - firmware version
    c4glteapj_send_cmd( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_CGMR );
    app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
    c4glteapj_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms ( 500 );
    
    // CMEE - Report Mobile Equipment Error
    c4glteapj_send_cmd_with_parameter( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_CMEE, "2" );
    app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
    c4glteapj_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms ( 500 );
    
    // COPS - deregister from network
    c4glteapj_send_cmd_with_parameter( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_COPS, "2" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
    c4glteapj_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms ( 500 );
    
    // CGDCONT - set sim apn
    c4glteapj_set_sim_apn( &c4glteapj, SIM_APN );
    app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
    c4glteapj_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms ( 500 );
    
    // CFUN - full funtionality
    c4glteapj_send_cmd_with_parameter( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_CFUN, "1" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
    c4glteapj_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms ( 500 );
    
    // COPS - automatic mode
    c4glteapj_send_cmd_with_parameter( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_COPS, "0" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
    c4glteapj_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms ( 500 );
    
    // CREG - network registration status
    c4glteapj_send_cmd_with_parameter( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_CREG, "1" );
    app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
    c4glteapj_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms ( 500 );
    
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
    app_connection_status = WAIT_FOR_CONNECTION;
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void application_task ( void ) {
    if ( app_connection_status == WAIT_FOR_CONNECTION ) {
        // CREG - network registration status
        c4glteapj_send_cmd_check( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_CREG );
        app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
        c4glteapj_error_check( app_error_flag );
        Delay_ms ( 500 );
        
        // CSQ - signal quality
        c4glteapj_send_cmd( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_CSQ );
        app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
        c4glteapj_error_check( app_error_flag );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    } else {
        log_info( &logger, "CONNECTED TO NETWORK" );
        
        // SMS message format - PDU mode
        c4glteapj_send_cmd_with_parameter( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_CMGF, "0" );
        app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
        c4glteapj_error_check( app_error_flag );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        
        for( ; ; ) {   
            log_printf( &logger, "> Sending message to phone number...\r\n" );
            c4glteapj_send_sms_pdu ( &c4glteapj, SIM_SMSC, PHONE_NUMBER_TO_MESSAGE, MESSAGE_CONTENT );
            app_error_flag = c4glteapj_rsp_check(  );
            c4glteapj_error_check( app_error_flag );
            // 30 seconds delay
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
        }
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

static void c4glteapj_clear_app_buf ( void ) {
    memset( app_buf, 0, app_buf_len );
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
}

static err_t c4glteapj_process ( void ) {
    err_t return_flag = APP_ERROR_DRIVER;
    int32_t rx_size;
    char rx_buff[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    
    rx_size = c4glteapj_generic_read( &c4glteapj, rx_buff, PROCESS_BUFFER_SIZE );

    if ( rx_size > 0 ) { 
        int32_t buf_cnt = 0;
        return_flag = APP_OK;

        if ( app_buf_len + rx_size >= PROCESS_BUFFER_SIZE ) {
            c4glteapj_clear_app_buf(  );
            return_flag = APP_ERROR_OVERFLOW;
        } else {
            buf_cnt = app_buf_len;
            app_buf_len += rx_size;
        }

        for ( int32_t rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ ) {
            if ( rx_buff[ rx_cnt ] != 0 ) {
                app_buf[ ( buf_cnt + rx_cnt ) ] = rx_buff[ rx_cnt ];
            } else {
                app_buf_len--;
                buf_cnt--;
            }
        }
    } 

    return return_flag;
}

static err_t c4glteapj_rsp_check ( void ) {
    uint16_t timeout_cnt = 0;
    uint32_t timeout = 100000;
    
    err_t error_flag = c4glteapj_process(  );
    
    if ( ( error_flag != 0 ) && ( error_flag != -1 ) ) {
        return error_flag;
    }
    
    while ( ( strstr( app_buf, RSP_OK ) == 0 ) && ( strstr( app_buf, RSP_ERROR ) == 0 ) ) {
        error_flag = c4glteapj_process(  );
        if ( ( error_flag != 0 ) && ( error_flag != -1 ) ) {
            return error_flag;
        }
        
        timeout_cnt++;
        if ( timeout_cnt > timeout ) {
            while ( ( strstr( app_buf, RSP_OK ) == 0 ) && ( strstr( app_buf, RSP_ERROR ) == 0 ) ) {
                c4glteapj_send_cmd( &c4glteapj, C4GLTEAPJ_CMD_AT );
                c4glteapj_process(  );
                Delay_ms ( 100 );
            }
            c4glteapj_clear_app_buf(  );
            return APP_ERROR_TIMEOUT;
        }
        
        Delay_ms ( 1 );
    }
    
    c4glteapj_check_connection();
    
    c4glteapj_log_app_buf();
    
    return APP_OK;
}

static void c4glteapj_error_check( err_t error_flag ) {
    if ( ( error_flag != 0 ) && ( error_flag != -1 ) ) {
        switch ( error_flag ) {
            case -2: {
                log_error( &logger, " Overflow!" );
                break;
            }
            case -3: {
                log_error( &logger, " Timeout!" );
                break;
            }
            default: {
                break;
            }
        }
    }
}

static void c4glteapj_log_app_buf ( void ) {
    for ( int32_t buf_cnt = 0; buf_cnt < app_buf_len; buf_cnt++ ) {
        log_printf( &logger, "%c", app_buf[ buf_cnt ] );
    }
    log_printf( &logger, "\r\n-----------------------------------\r\n" );
    
    c4glteapj_clear_app_buf(  );
}

static void c4glteapj_check_connection( void ) {
    #define CONNECTED "+CREG: 1,1"
    
    if ( strstr( app_buf, CONNECTED ) != 0 ) {
        app_connection_status = CONNECTED_TO_NETWORK;
    }
}


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