ESP32 + SIM7600 – GSM modul a mobilní připojení v Arduino IDE

Jak připojit GSM/LTE modul SIM7600 k ESP32 a navázat mobilní datové připojení pomocí knihovny TinyGSM.

Co je SIM7600?

SIM7600 je LTE Cat-4 modul od výrobce SIMCom, který umožňuje ESP32 připojit se k mobilní síti. Na rozdíl od WiFi nebo Bluetooth funguje kdekoliv se signálem operátora – v terénu, ve vzdálených lokalitách nebo tam, kde WiFi prostě není.

SIM7600 komunikuje s ESP32 přes UART rozhraní pomocí AT příkazů. Knihovna TinyGSM tyto AT příkazy abstrahuje do jednoduchého API.

Co SIM7600 umí

LTE Cat-4 (download 150 Mbps, upload 50 Mbps)
2G/3G/4G fallback
Hlasové hovory a SMS
GPS/GNSS (varianta SIM7600E-H)
HTTP, HTTPS, MQTT přes AT příkazy

Potřebné komponenty

ESP32
SIM7600 modul (USB dongle nebo breakout board)
SIM karta s datovým tarifem
LTE anténa (MANT konektor – povinná)
Propojovací vodiče
Napájení 5V/3A (SIM7600 při vysílání odebírá špičkově až 2A)

⚠️ Napájejte SIM7600 z kvalitního externího zdroje, ne přímo z ESP32. Nedostatečný proud způsobuje náhodné resety a selhání připojení.

Zapojení

Pin TX na SIM7600 připojte na GPIO 16 (RX2) ESP32. Pin RX na SIM7600 připojte na GPIO 17 (TX2) ESP32. GND propojte s GND ESP32 a VCC napájejte z externího 5V zdroje.

⚠️ GND ESP32 a GND externího zdroje musí být propojeny, jinak UART komunikace nefunguje.

Instalace knihovny

V Arduino IDE otevřete Library Manager a nainstalujte:

TinyGSM od Volodymyr Shymanskyy
SSLClient (pro HTTPS připojení)

Kód – připojení k mobilní síti

gsm.c

#define TINY_GSM_MODEM_SIM7600
#include <TinyGsmClient.h>
#include <SSLClient.h>

// UART piny pro komunikaci se SIM7600
#define RXD2 16
#define TXD2 17
#define UART_BAUD 115200

// APN vašeho operátora
// Vodafone CZ: "internet"
// T-Mobile CZ: "internet.t-mobile.cz"
// O2 CZ:       "internet"
const char APN[] = "internet";

const char ROOT_CA[] = "";

HardwareSerial SerialAT(2);
TinyGsm modem(SerialAT);
TinyGsmClient gsmClient(modem);
SSLClient sslClient(&gsmClient);

void gsmConnect() {
  Serial.println("Inicializuji modem...");
  modem.restart();
  delay(5000);

  modem.simUnlock("0000");  // PIN SIM karty, nebo vynechte pokud PIN není nastaven
  delay(3000);

  // Ověření komunikace
  SerialAT.println("AT");
  delay(1000);
  while (SerialAT.available()) Serial.write(SerialAT.read());

  // Síla signálu (0-31, vyšší = lepší, 99 = neznámý)
  SerialAT.println("AT+CSQ");
  delay(1000);
  Serial.print("Sila signalu: ");
  while (SerialAT.available()) Serial.write(SerialAT.read());

  // Stav registrace v síti
  SerialAT.println("AT+CREG?");
  delay(1000);
  Serial.print("Registrace: ");
  while (SerialAT.available()) Serial.write(SerialAT.read());

  // IMSI číslo SIM karty
  SerialAT.println("AT+CIMI");
  delay(1000);
  Serial.print("IMSI: ");
  while (SerialAT.available()) Serial.write(SerialAT.read());

  Serial.println("Modem: " + modem.getModemInfo());

  Serial.print("Čekám na síť...");
  if (!modem.waitForNetwork(60000L)) {
    Serial.println("SELHALO!");
    Serial.println("Status: " + String(modem.getRegistrationStatus()));
    return;
  }
  Serial.println("OK");

  Serial.print("Připojuji GPRS...");
  if (!modem.gprsConnect(APN, "", "")) {
    Serial.println("SELHALO!");
    return;
  }
  Serial.println("OK");

  Serial.print("IP adresa: ");
  Serial.println(modem.localIP());
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  SerialAT.begin(UART_BAUD, SERIAL_8N1, RXD2, TXD2);
  delay(3000);

  gsmConnect();
}

void loop() {
  if (!modem.isNetworkConnected()) {
    Serial.println("Síť ztracena – znovu připojuji...");
    gsmConnect();
  }
  delay(30000);
}

Jak to funguje

AT příkazy

SIM7600 ovládáte pomocí AT příkazů přes UART. TinyGSM tyto příkazy posílá automaticky, ale v kódu posíláme několik příkazů manuálně pro diagnostiku. Příkaz AT ověří komunikaci – modul odpoví OK. Příkaz AT+CSQ vrátí sílu signálu na stupnici 0–31 (vyšší je lepší, hodnota 99 znamená neznámý signál). Příkaz AT+CREG? vrátí stav registrace v síti – hodnota 1 znamená registrován. Příkaz AT+CIMI vrátí IMSI číslo SIM karty.

Postup připojení

modem.restart() – restartuje modul do čistého stavu
modem.simUnlock() – odemkne SIM kartu PINem (pokud je nastaven)
modem.waitForNetwork() – čeká dokud se modul nezaregistruje v síti
modem.gprsConnect() – naváže datové spojení přes APN

Síla signálu (CSQ)

Hodnota z AT+CSQ určuje kvalitu signálu. Hodnoty 0–9 znamenají slabý signál, 10–14 jsou dostačující, 15–19 dobrý signál a 20–31 výborný. Hodnota 99 znamená neznámý signál nebo žádné pokrytí.

Časté problémy

Modul nereaguje na AT příkazy → Zkontrolujte zapojení TX/RX – jsou křížem (TX modemu → RX ESP32) → Ověřte že GND jsou propojeny → Zkuste snížit baud rate na 9600

waitForNetwork selže po 60 sekundách → SIM karta není aktivní nebo nemá datový tarif → Špatný PIN – zkuste simUnlock("") pokud PIN není nastaven → Slabý signál – přidejte LTE anténu na MANT konektor

gprsConnect selže → Špatný APN – ověřte u svého operátora → SIM nemá aktivní datové služby

Náhodné resety modulu → Nedostatečný proud ze zdroje – použijte napájení 5V/3A

Možná rozšíření

Připojte MQTT broker přes mobilní data – posílejte data ze senzorů do internetu bez WiFi
Přidejte DHT22 a sledujte teplotu vzdáleného skladu nebo skleníku přes LTE
Postavte GPS tracker – SIM7600E-H má GPS, posílejte polohu přes MQTT
Vytvořte SMS alarm – modem.sendSMS("+420...") při detekci pohybu PIR senzorem
Nastavte ESP32 jako LTE hotspot – sdílejte mobilní data přes WiFi