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Waveshare A7670E Cat-1/GNSS HAT (SKU 26631, $28.99): breakout 30.5×65 mm formato HAT Raspberry Pi 40-pin per il chip SIMCom A7670E (LTE Cat-1, base Qualcomm MDM9205). Variante con GNSS integrato (GPS/BeiDou/GLONASS) — utile per un tracker single-module. LTE Cat-1 (10/5 Mbps) + fallback 2G GSM/GPRS + USB onboard per AT da Mac + audio jack. AT compatibili con la serie SIM7600. Alternativa “modulo nudo” al LilyGO T-A7670E per caratterizzare il modem isolato dall’ESP32. ⚠️ A differenza dell’NB-IoT (7080), il Cat-1 non scende in PSM profonda (vedi bench sotto) → buono per tracking real-time always-on, non per asset-tag µA.
🔌 Pinout connessione (40-pin header — controllo da Mac via USB-TTL)
Per pilotare la HAT senza Raspberry Pi (banco consumi/AT da Mac via Waveshare USB-TTL), i pin utili sul 40-pin header:
| Pin HAT | Funzione | Collegamento |
|---|---|---|
| pin 4 | 5V power input | 🔴 5V (dal FNB-C2 per misura consumi) |
| pin 6 (+14/20/30/34/39) | GND | ⚫ GND comune (obbligatorio) |
| pin 8 | RXD (UART RX modem) | 🟢 TX della USB-TTL |
| pin 10 | TXD (UART TX modem) | 🔵 RX della USB-TTL |
| pin 7 | P4 = modem ON/OFF | 🟡 tieni HIGH >2.5s per accendere/spegnere |
⚠️ PWRKEY (P4) è active-HIGH su questa HAT: HIGH >2.5s = toggle on/off (diverso dal SIM7080G HAT che è active-LOW). Pilotabile da Python via DTR/RTS della USB-TTL. ⚠️ Per misurare i consumi reali: USB onboard della HAT staccata (compete sulla TXD + tiene il modem sveglio), VCC della USB-TTL non collegato (alimenta il FNB-C2), jumper level su 3.3V, 2 GND distinti.
⚡ Bench 2026-06-20 — 5V vs VBAT: l’ingresso scelto cambia MOLTO i numeri
Misurato lo stesso modem A7670E, stessa SIM (1NCE → Wind Tre 222-88, LTE Band 20, CSQ ~24), in due modi di alimentazione via DPS-150 → i consumi differiscono parecchio per via del buck onboard della HAT:
| Ingresso | Idle | Potenza | Note |
|---|---|---|---|
| 5V (pin 5V → buck HAT → ~3.8V) | 23.6 mA @5V | 118 mW | include la perdita di conversione del buck + LED/level-shifter dal rail 5V |
| VBAT 3.8V (pinheader, diretto al modem) | 18.8 mA @3.8V | 71 mW | consumo reale del modem, niente buck |
→ Alimentare dal 5V gonfia la potenza di ~65% (a basso carico il buck è inefficiente). Per caratterizzare il consumo vero del modem usa il VBAT pinheader a 3.8V (range 3.7–4.2V), che è anche il metodo con cui misuriamo il SIM7080G → confronto 1:1 corretto. Il 5V resta comodo per l’uso “HAT su Pi”, ma non è il dato modem-level.
💡 Sulla HAT c’è un pinheader “VBAT” separato dal 40-pin (serigrafato VBAT + GND): è l’ingresso 3.7–4.2V per LiPo (confermato dalle specs Waveshare). Alimentando lì si bypassa il buck e si misura il solo modem.
Mappa comando→consumo A7670E @ VBAT 3.8V diretto
| Stato | Comando | Consumo | Potenza |
|---|---|---|---|
| IDLE-reg | — | 18.8 mA | 71 mW |
| RF_OFF | CFUN=0 | 18.6 mA | 71 mW |
| GNSS_ON | CGNSSPWR=1 | 47.9 mA (picchi 53) | 182 mW |
| GNSS_OFF | CGNSSPWR=0 | 19.1 mA | 73 mW |
| NET-SCAN | COPS=? | 22.7 mA (picchi 47) | 86 mW |
| PSM-try | CPSMS=1+silenzio | 28.1 mA | 107 mW |
⚠️ GNSS escluso dal budget Visla: non useremo il GNSS integrato del modem SimCom (degrada durante il TX LTE per de-sense) — Visla monta un GPS dedicato con antenna propria. Le righe GNSS_ON/GNSS_OFF restano solo come riferimento del combo, non entrano nel consumo di progetto.
Due finding chiave del Cat-1 (vs Cat-M del 7080):
CFUN=0(RF off) NON abbassa il consumo: 18.6 mA = identico all’idle (18.8). Sul Cat-1 il baseband/PMU always-on domina, spegnere la radio non aiuta. Sul Cat-M inveceCFUN=0dimezzava (6.5→3.5 mA).- Il Cat-1 NON entra in PSM profonda:
CPSMS=1+silenzio resta a ~28 mA (sopra l’idle, per la re-registrazione), non crolla ai 2.1 mA del 7080. Conferma definitiva al banco: Cat-1 = sempre acceso ~19-28 mA, niente sleep µA.
Confronto diretto a 3.8V VBAT (stesso metodo, stessa SIM):
| Stato | A7670E (Cat-1) | SIM7080G (Cat-M) | rapporto |
|---|---|---|---|
| Idle | 71 mW | 25 mW | 2.9× |
| GNSS | 182 mW | 52 mW | 3.5× |
| “Sleep”/PSM | 107 mW (no PSM) | 8 mW (PSM) | 13× |
→ Per un Tag a batteria la differenza in sleep (13×) è decisiva: NB-IoT/Cat-M per il Tag, Cat-1 (A7670) solo per il v2 always-on alimentato (18650).
⚠️ Il “TX” qui è uno scan operatore (
COPS=?), più RX che TX → sottostima il vero uplink. In TX dati reale il Cat-1 sale molto di più (~142 mA always-on + MQTT misurato sul LilyGO, vedi sotto).
📋 VBAT su header — le 3 HAT SimCom Waveshare a confronto (per misure a VBAT diretto): A7670E ✅ pinheader VBAT dedicato · SIM7080G ✅ header 8-pin (
VBAT·GND·VCC·GND·RXD·TXD·DTR·PWR) · SIM7070G ❌ solo 6-pin, VBAT interno dal buck MP1482 non esposto (da schematico). A VBAT 3.7–4.2V misuri il solo modem; col 5V c’è la perdita del buck (~+65% a basso carico).
🧪 Cosa aspettarsi al banco (dal nostro test A7670 — LilyGO)
Bench Visla 19/06/2026 sul gemello LilyGO T-A7670E (stesso chip A7670E, Cat-1, Wind Tre/1NCE):
| Scenario | Consumo (board-level) |
|---|---|
| Modem-only always-on (Cat-1 connesso + MQTT) | ~142 mA · ~728 mW |
| PSM duty-cycle 30s | ~125 mA (solo −12%) |
| Floor “PSM” | ~84 mA — idle-DRX, NON PSM profonda |
Finding chiave: la rete concede la PSM su Cat-1 (registrazione conservata, wake veloce) ma il modem non scende allo stato low-power — resta in idle-registrato ~84 mA. Contro l’NB-IoT (SIM7080G) che crolla a ~37 mA board (modem ~µA). → Conferma: Cat-1 per real-time always-on, NB-IoT per asset-tag low-power. Su questa HAT (no ESP32) il floor sarebbe più basso del LilyGO ma resterebbe mA-level; i µA veri servono PCB custom. Vedi i test consumi per il confronto PSM NB-IoT vs Cat-1.
Specs tecniche
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Chip embedded | SIMCom A7670E (Qualcomm MDM9205) |
| Tecnologie | LTE Cat-1 + 2G (GSM/GPRS/EDGE) + GNSS |
| Bande LTE Cat-1 | LTE-FDD B1/B3/B5/B7/B8/B20 |
| Bande 2G | GSM/GPRS/EDGE 900/1800 MHz |
| GNSS | GPS + BeiDou + GLONASS |
| Data rate Cat-1 | DL 10 Mbps · UL 5 Mbps |
| Protocolli | TCP/IP, HTTP(s), MQTT(s), FTP(s), SSL |
| Funzioni extra | dial-up, telefonate, SMS, LBS, TTS |
| Alimentazione | 5V (USB o pin 5V), 3.7–4.2V (VBAT, LiPo) |
| Logic level | 3.3V (operating voltage) |
| USB onboard | sì (AT testing, no RPi) |
| Audio jack | 3.5 mm |
| SIM slot | 1.8V / 3V |
| LED | 2 indicatori |
| Form factor | 65 × 30.5 mm (RPi HAT 40-pin) |
| Prezzo | $28.99 (1pc) · $27.29 (4+) |
✅ Quando usarla
| Use case | Scelta |
|---|---|
| Caratterizzazione bench A7670E isolato (vs ESP32 LilyGO) | Waveshare A7670E Cat-1/GNSS HAT ✅ |
| Tracker single-module (modem + GNSS su un solo chip) | questa HAT ✅ |
| Asset-tag ultra-low-power (µA, anni) | NO → SIM7080G NB-IoT |
| Prodotto embedded compatto | LilyGO T-A7670E |