PCIe-TO-4G-5G-M.2-USB3.2-HAT+ 使用教程

产品介绍

专为 Raspberry Pi 5 设计的PCIe 转 USB3.2、M.2 转接板,兼容 3042 / 3052 尺寸的 5G 模组,支持 Gen2 模式,高速通信

特点

  • 专为树莓派 5 设计,HAT+ 标准,板载 I2C EEPROM,支持树莓派 40pin GPIO 排针堆叠扩展
  • PCI-E×1 Gen2 模式
  • 板载 3 路 USB 3.2 Gen1 高速接口,方便接入更多外围设备,支持 PCIe 拓展USB3.2 M.2 接口,高速通信,延迟低
  • 板载 M.2(NGFF) Key B 接口,支持 SIM7600XX-M.2、SIM82XX 和 RM5XX 等系列 4G/5G 模组,兼容 3042/3052 封装
  • 板载 Type-C 接口,可接入电脑进行 4G/5G 联网、调试、升级固件,或用于外部供电输入
  • 板载电源监控芯片,可实时测量模组的电压、电流和功率参数
  • 板载 SIM 卡槽,适用 Nano-SIM 卡
  • 板载复位按键、电源和网络指示灯,方便调试和查看模组工作状态
  • 配套定制 5G 四合一 PCB 天线,接线更整洁方便,支持顶部或底部安装
  • 预留风扇通风孔、风扇定位孔,为树莓派 5 风扇预留风道,增加空气流动,降低模组温度

产品尺寸


使用说明

硬件连接

注意排线方向,连接如图所示:

天线安装说明

本产品配套5G PCBA天线可通过配件螺丝包安装。推荐使用顶部安装方式


拨码开关控制

板载模组开关机、重启功能拨码开关与树莓派GPIO5、GPIO6相连,通过打开拨码开关可使用树莓派控制模组重启、开关

在默认情况下请打开板载拨码开关的RST,关闭PWR

使用代码控制模组重启或开关机

使用python gpiozero库对gpio控制,高低电平切换实际所需时间需要参照模组开关机、重启时间时序修改

import subprocess
from gpiozero import LED
import time
# led = LED(5) #Ctl On/off 
led = LED(6) # Ctl Restart
led.on()
time.sleep(0.5)
led.off()

各模组拨号模式说明

不同的模块对应不同的拨号方式,主要分为4种拨号方式:

1、DNIS

 DNIS是一种电话网络服务,用于识别来电时的被叫号码。主要应用于呼叫中心和电话交换机系统中,通过传递被叫号码信息,帮助系统根据不同的被叫号码采取不同的行动。这可以用于路由调用或提供特定的服务。

2、RNDIS

 RNDIS是一个微软定义的网络设备接口标准,它允许USB设备(例如智能手机、调制解调器)通过USB连接共享它们的网络连接。

3、ECM

 ECM是一种USB网络控制模型,主要用于USB到以太网的转换。许多USB-to-Ethernet适配器使用这种模型。

4、MBIM

 MBIM是由USB- if定义的一种面向移动宽带设备的现代USB网络接口模型。它为现代蜂窝调制解调器支持更高效的网络连接和更广泛的网络功能。

各模组拨号模式切换

1、SIMxxx

AT+CUSBCFG=usbid,1e0e,9001     # NDIS 需要通过拨号工具加载网卡
AT+CUSBCFG=usbid,1e0e,9011     # RNDIS、ECM 自动加载网卡上网
AT+CUSBCFG=usbid,1e0e,901E     # MBIM 自动加载网卡上网

2、RMxxx

AT+QCFG="usbnet",0     # NDIS(qmi) 需要通过拨号工具加载网卡
AT+QCFG="usbnet",1     # ECM 自动加载网卡上网
AT+QCFG="usbnet",2     # MBIM 需要通过拨号工具加载网卡
AT+QCFG="usbnet",3     # RNDIS 自动加载网卡上网

拨号工具的安装及使用

使用下述命令安装waveshare-CM拨号工具

wget -O - https://files.waveshare.com/wiki/PCIe-TO-4G-5G-M.2-USB3.2-HAT-Plus/install.sh | sudo bash

安装完成后,如使用NDIS(qmi)、MBIM不能自动拨号的情况下,使用拨号工具拨号上网 YOUR_APN为使用SIM卡的APN

sudo waveshare-CM
# or
sudo waveshare-CM -s YOUR_APN

电源监控

板载INA219芯片可以检测电压电流,方便监控设备状态,监控的是输入的5V电压状态(不是3.3V)

默认I2C地址 0x40,可通过背面电阻修改地址以支持不同扩展板的叠加

例程

wget https://www.waveshare.net/w/upload/6/68/PCIe_TO_M.2_HAT%2B.zip
unzip -o PCIe_TO_M.2_HAT+.zip -d ./PCIe_TO_M.2_HAT+
cd PCIe_TO_M.2_HAT
sudo python INA219.py



FAQ

软件功能

问题:我识别到了PCIe,也加载到了设备,拨号程序也能正常执行,SIM卡也没有欠费,为何上不了网?

这种情况可能是因为树莓派的DNS服务器出错,此时需要手动设置DNS


问题:为什么我的5G速度没有网上说的那么快?

首先要理解实验室数据与实际数据,在实际中由于基站不足,信号覆盖不好,5G覆盖空洞也比较多,网速不一定能达到最高峰。在正常情况下4G上传速度稳定在20-40Mbps,5G上传速度稳定在100Mbps(人少、离基站近速度越快)


问题:SIM820X-M2 5G HAT 识别不到SIM卡怎么办 ?

  • 可能是切换到SIM卡2了,请用以下指令切换到SIM卡1 :
 AT+SMSIMCFG=1,1
  • 如需切换到SIM卡2,用以下指令:(部分HAT有SIM2)
 AT+SMSIMCFG=1,2
如果还是不行,考虑是开了飞行模式,用以下指令关闭飞行模式:
 AT+CFUN=1



硬件接口

问题:PCIe TO 4G/5G M.2 USB3.2 HAT+ 支持移远em05吗

4G/5G模组须另外选购, 下图为实测适配的型号,若用于其他模组,须确认引脚兼容性,没验证过的模组,不一定确保能支持,请以实测为准: 



问题:5G模组的IPEX4代天线座子掉了,能修么?

  • 如果仅是座子掉了,换个座子上去即可
  • 如果连铜皮都掉了,那通常就不能维修
  • 取下来时,请左右松动用力均衡拔下,切勿蛮力拉扯
  • IPEX4代座子相对脆弱,使用时,请更加小心谨慎


问题:为什么接RM500U系列模组没识别到?

不支持,RM500U 的启动方式和PCIe-TO-4G-5G-M.2-USB3.2-Plus驱动板不兼容


问题:PCIe TO 4G/5G M.2 USB3.2 HAT+ 和 XXXXXXX 5G HAT+ 不一样么,有什么区别,

  • M.2接口的协议不一样的,请参考下图:



问题:PCIe TO 4G/5G M.2 USB3.2 HAT+ 和 RM520N-GL 5G HAT+ 有什么差异?

  • PCIe TO 4G/5G M.2 USB3.2 HAT+ 是 树莓派5-PCIE-USB-模组,也就是树莓派PCIE转USB后连接到蜂窝模组
  • RM520N-GL 5G HAT+ 是 树莓派5-PCIE-模组,也就是树莓派PCIE直连蜂窝模组



问题:5G 底板可以接其它的M.2 B KEY接口模组使用吗?

  • 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:
SIMCOM:SIM8202G-M2 SIM8262E-M2 SIM8262A-M2  SIM7600G-H-M.2
(AA版本,不支持AP版本)移远: 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(RM520 AP ~~),大部分WIFI模组,不建议使用从二手市场买的模组,这边也不做支持,建议选购我们有验证过的上架模组,比较有保障:


  • 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:


技术支持

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