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SIM800C_硬件设计手册_V1.02
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Smart Machine Smart Decision
SIM800C 硬件设计手册
版本:
V1.02
日期:
2016-07-04
状态:
发布
文档控制号:
SIM800C_硬件设计手册_V1.02
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文档名称:
前言
AL
感谢使用 SIMCom 提供的 SIM800C 系列模块。本产品具有标准 AT 命令接口,可以提供 GSM 语音、短
消息等业务。使用前请仔细阅读用户手册,您将领略其完善的功能和简洁的操作方法。
EN
TI
此模块主要用于语音或者数据通讯,本公司不承担由于用户不正常操作造成的财产损失或者人身伤
害责任。请用户按照手册中的技术规格和参考设计开发相应的产品。同时注意使用移动产品特别是 GSM
产品应该关注的一般安全事项。
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在未声明之前,本公司有权根据技术发展的需要对本手册内容进行修改。
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版权声明
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本手册版权属于SIMCom,任何人未经我公司书面同意复制、引用或者修改本手册都将承担法律责任
Copyright © Shanghai SIMCom Wireless Solutions Ltd. 2016。
SIM800C_硬件设计手册_V1.02
2
2016-07-04
Smart Machine Smart Decision
目录
版本历史 ................................................................................................................................................................... 7
绪论 ................................................................................................................................................................. 8
2.
模块综述 ......................................................................................................................................................... 8
2.1. 模块配置表 .............................................................................................................................................. 8
2.2. 模块主要特性 .......................................................................................................................................... 8
2.3. 工作模式 ................................................................................................................................................ 10
2.4. 模块功能框图 .........................................................................................................................................11
3.
模块封装 ....................................................................................................................................................... 12
3.1. 引脚分布图 ............................................................................................................................................ 12
3.2. 模块引脚描述 ........................................................................................................................................ 13
3.3. 机械尺寸 ................................................................................................................................................ 14
4.
接口应用 ....................................................................................................................................................... 17
4.1. 供电 ........................................................................................................................................................ 17
4.1.1. 电源引脚 ............................................................................................................................................. 18
4.1.2. 电源监测 ............................................................................................................................................. 18
4.2. 开机关机 ................................................................................................................................................ 19
4.2.1. 模块开机 ......................................................................................................................................... 19
4.2.2. 模块关机 ......................................................................................................................................... 20
4.3. 省电模式 ................................................................................................................................................ 21
4.3.1. 最小功能模式 ................................................................................................................................. 21
4.3.2. 休眠模式1 (AT+CSCLK=1) ............................................................................................................. 22
4.3.3. 从休眠模式1唤醒模块 ................................................................................................................... 22
4.3.4. 休眠模式2(AT+CSCLK=2) ........................................................................................................... 22
4.3.5. 从休眠模式2唤醒模块 ................................................................................................................... 22
4.4. RTC 电源 ................................................................................................................................................. 22
4.5. 串口、USB 口 ......................................................................................................................................... 23
4.5.1
串口功能 ......................................................................................................................................... 24
4.5.2
串口连接方式 ................................................................................................................................. 24
4.5.3
USB接口 ........................................................................................................................................... 26
4.5.4
软件升级 ......................................................................................................................................... 27
4.6. RI 电平状态 ........................................................................................................................................... 27
4.7. 音频接口 ................................................................................................................................................ 28
4.7.1. 受话器接口电路 ................................................................................................................................. 29
4.7.2. 麦克风接口电路 ................................................................................................................................. 29
4.7.3. 音频相关电气参数 ............................................................................................................................. 29
4.7.4. 音频TDD ............................................................................................................................................... 30
4.8. SIM 卡接口 ............................................................................................................................................. 30
4.8.1. SIM卡接口 ........................................................................................................................................... 30
4.8.2. SIM卡设计注意事项 ........................................................................................................................... 31
4.8.3. SIM 卡座的选择 ................................................................................................................................. 31
4.9. 模数转换器(ADC) .............................................................................................................................. 33
4.10. 网络状态指示灯 .................................................................................................................................... 34
4.11. 状态指示灯 ............................................................................................................................................ 34
4.12. RF 发射同步信号 ................................................................................................................................... 35
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1.
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Smart Machine Smart Decision
4.13. 天线接口 ................................................................................................................................................ 35
4.13.1.
GSM天线接口 ................................................................................................................................... 36
4.13.2.
蓝牙天线接口 ................................................................................................................................. 37
PCB布局 ......................................................................................................................................................... 38
5.1
模块 PIN 分布 ........................................................................................................................................ 38
5.2
PCB 布局原则 ......................................................................................................................................... 39
5.2.1
天线 ................................................................................................................................................. 39
5.2.2
电源 ................................................................................................................................................. 39
5.2.3
SIM卡 ............................................................................................................................................... 39
5.2.4
音频 ................................................................................................................................................. 39
5.2.5
其他 ................................................................................................................................................. 39
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5.
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AL
6.
电气,可靠性和射频特性 ........................................................................................................................... 40
6.1
绝对最大值 ............................................................................................................................................ 40
6.2
工作条件 ................................................................................................................................................ 40
6.3
数字接口特性 ........................................................................................................................................ 40
6.4
SIM 卡接口特性 ..................................................................................................................................... 40
6.5
SIM_VDD 特性 ......................................................................................................................................... 41
6.6
VDD_EXT 特性 ......................................................................................................................................... 41
6.7
VRTC 特性 ............................................................................................................................................... 41
6.8
耗流(VBAT=4V) ...................................................................................................................................... 41
6.9
静电防护 ................................................................................................................................................ 43
6.10 射频特性 ................................................................................................................................................ 43
6.10.1.
模块传导射频输出功率 ................................................................................................................. 43
6.10.2.
模块传导接收灵敏度 ..................................................................................................................... 44
6.10.3.
模块工作频段 ................................................................................................................................. 44
C
O
7.
生产 ............................................................................................................................................................... 45
7.1. 模块的顶视图和底视图 ........................................................................................................................ 45
7.2. 推荐焊接炉温曲线图 ............................................................................................................................ 45
7.3. 湿敏特性 ................................................................................................................................................ 46
7.4. 烘烤要求 ................................................................................................................................................ 46
SI
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C
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M
8.
附录 ............................................................................................................................................................... 47
I.
参考文档 ................................................................................................................................................ 47
II.
术语和解释 ............................................................................................................................................ 48
III. 安全警告 ................................................................................................................................................ 50
SIM800C_硬件设计手册_V1.02
4
2016-07-04
Smart Machine Smart Decision
表格索引
表 1:模块配置表 ............................................................................................................................................................ 8
表 2:模块主要特性 ........................................................................................................................................................ 8
表 3:编码格式和最大网络数据速度率....................................................................................................................... 10
表 4:工作模式 .............................................................................................................................................................. 10
表 5:引脚描述 .............................................................................................................................................................. 13
E
表 6:推荐的齐纳二极管型号 ...................................................................................................................................... 17
表 7:AT+CFUN 不同设置下的耗流................................................................................................................................ 21
FI
L
表 8:串口与 USB 接口引脚定义 .................................................................................................................................. 23
表 9:串口逻辑电平 ...................................................................................................................................................... 24
表 10:USB_VBUS 工作电压 ............................................................................................................................................ 26
表 11:RI 信号线电平状态 ............................................................................................................................................ 27
AL
表 12:音频接口定义 ..................................................................................................................................................... 28
表 13:音频输入参数 ..................................................................................................................................................... 29
TI
表 14:音频输出参数 ..................................................................................................................................................... 29
表 15:SIM 卡接口引脚定义 .......................................................................................................................................... 30
EN
表 16:引脚描述(AMPHENOL SIM 卡座)......................................................................................................................... 32
表 17:引脚描述(AMPHENOL SIM 卡座)......................................................................................................................... 33
表 18:ADC 接口引脚定义 .............................................................................................................................................. 33
D
表 19:ADC 参数 .............................................................................................................................................................. 34
表 20:NETLIGHT 引脚定义 ............................................................................................................................................ 34
FI
表 21:NETLIGHT 工作状态 ............................................................................................................................................ 34
表 22:STATUS 引脚定义 ................................................................................................................................................ 35
N
表 23:RF_SYNC 引脚定义 .............................................................................................................................................. 35
O
表 24: 推荐 TVS 管型号 ................................................................................................................................................ 36
表 25:绝对最大值 ......................................................................................................................................................... 40
C
表 26:模块工作温度 ..................................................................................................................................................... 40
表 27:数字接口特性 ..................................................................................................................................................... 40
表 28:SIM 卡接口特性 .................................................................................................................................................. 40
M
表 29:SIM_VDD 特性 ..................................................................................................................................................... 41
表 30:VDD_EXT 特性 ...................................................................................................................................................... 41
O
表 31:VRTC 特性 ............................................................................................................................................................ 41
表 32:耗流 ..................................................................................................................................................................... 41
C
表 33:ESD 性能参数(温度:25℃,湿度:45%) .................................................................................................... 43
M
表 34:GSM850、EGSM900 传导输出功率....................................................................................................................... 43
表 35:DCS1800、PCS1900 传导输出功率 ..................................................................................................................... 44
SI
表 36:传导接收灵敏度 ................................................................................................................................................. 44
表 37:模块工作频段 ..................................................................................................................................................... 44
表 38:模块湿敏特性 ..................................................................................................................................................... 46
表 39:模块烘烤要求 ..................................................................................................................................................... 46
表 40:参考文档 ............................................................................................................................................................. 47
表 41:术语和解释 ......................................................................................................................................................... 48
表 42:安全警告 ............................................................................................................................................................. 50
SIM800C_硬件设计手册_V1.02
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2016-07-04
Smart Machine Smart Decision
图片索引
图 1: 模块功能框图 ..................................................................................................................................................... 11
图 2: 模块引脚图 (顶视图) ....................................................................................................................................... 12
图 3: 三维尺寸(单位:毫米) ................................................................................................................................. 14
图 4: 推荐 PCB 封装尺寸(单位:毫米) .................................................................................................................. 15
图 5: 推荐钢网封装尺寸(单位:毫米) .................................................................................................................. 16
图 6: VBAT 输入参考电路 ........................................................................................................................................... 17
E
图 7: LDO 供电参考电路 .............................................................................................................................................. 17
图 8: DC-DC 电源参考电路 .......................................................................................................................................... 18
FI
L
图 9: 突发时 VBAT 的跌落 ........................................................................................................................................... 18
图 10: VBAT 跌落的最低电压 ...................................................................................................................................... 18
图 11:使用 PWRKEY 驱动电路开机................................................................................................................................ 19
图 12:使用 PWRKEY 按键开机 ....................................................................................................................................... 19
AL
图 13:使用 PWRKEY 开机时序图 ................................................................................................................................... 19
图 14:使用 PWRKEY 关机时序图 ................................................................................................................................... 20
TI
图 15:关机后重新开机时序图 ..................................................................................................................................... 21
图 16:外部电容给 RTC 供电 ......................................................................................................................................... 23
EN
图 17:不可充电电池给 RTC 供电 ................................................................................................................................. 23
图 18:可充电电池给 RTC 供电 ..................................................................................................................................... 23
图 19:串口连接图 ......................................................................................................................................................... 25
D
图 20:电阻分压电路 ..................................................................................................................................................... 25
图 21:二极管隔离电路 ................................................................................................................................................. 25
FI
图 22:TX 连接图 ............................................................................................................................................................ 26
图 23:RX 连接图 ............................................................................................................................................................ 26
N
图 24:USB 连接图 .......................................................................................................................................................... 26
O
图 25:软件升级接口 ..................................................................................................................................................... 27
图 26:模块作为被叫当接收到语音呼叫时 RI 上的电平变化 .................................................................................... 28
C
图 27:模块接收到短信息(SMS)或者串口主动上报(URC)RI 上的电平变化 ..................................................... 28
图 28:模块作为主叫时 RI 上的电平变化 .................................................................................................................... 28
图 29:受话器接口电路 ................................................................................................................................................. 29
M
图 30:麦克风接口电路 ................................................................................................................................................. 29
图 31:8 引脚 SIM 卡座的接口推荐电路....................................................................................................................... 31
O
图 32:6 引脚 SIM 卡座的接口推荐电路....................................................................................................................... 31
图 33:MOLEX 91228 SIM 卡座 ...................................................................................................................................... 32
C
图 34:AMPHENOL C707 10M006 512 SIM 卡座尺寸图 ................................................................................................. 33
M
图 35:NETLIGHT 参考设计电路 .................................................................................................................................... 34
图 36:发射同步信号时序图 ......................................................................................................................................... 35
SI
图 37:GSM 天线接口连接电路 ...................................................................................................................................... 36
图 38:GSM 天线接口简化连接电路............................................................................................................................... 36
图 39:蓝牙天线接口连接电路 ..................................................................................................................................... 37
图 40:模块引脚分布图 ................................................................................................................................................. 38
图 41:SIM800C 顶视图和底视图 .................................................................................................................................. 45
图 42:模块推荐焊接炉温曲线图(无铅工艺) .......................................................................................................... 45
SIM800C_硬件设计手册_V1.02
6
2016-07-04
Smart Machine Smart Decision
版本历史
版本
变更描述
作者
2015-04-27
1.00
初版
王燕舞/白霄波
1.01
1. 表 2:SLEEP 模式下的耗流更新;GPRS 数据特性,删除
支持非结构化补充数据业务(USSD)
2. 图 10、图 11:PWRKEY 模块内部上拉电源修改
3. 表 7:更新 AT+CFUN=1 部分
王燕舞/白霄波
4. 表 16、表 17:SIM_VDD 部分描述更新
5. 图 30、图 31:信号线添加对地 22pf 电容
6. 表 34: 耗流参数更新
1.02
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
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王燕舞/白霄波
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2016-07-04
PWRKEY 低电平最小关机时间从 1S 变为 1.5S
GSM 天线接口增加 TVS 器件
增加 GSM 天线接口 TVS 型号列表
删除高低压报警功能
删除 GPIO 复用功能
删除高低温报警功能
增加 PCB 钢网推荐封装
EN
2015-10-20
E
日期
SIM800C_硬件设计手册_V1.02
7
2016-07-04
Smart Machine Smart Decision
1. 绪论
本文档描述了模块的硬件应用接口,包括相关应用场合的电路连接以及射频接口等。可以帮助用户快
速的了解模块的接口定义、电气性能和结构尺寸的详细信息。结合本文档和其他的应用文档,用户可以快
速的使用模块来设计移动通讯应用方案。
2. 模块综述
E
SIM800C模块可支持4频GSM/GPRS,工作的频段为:GSM850、EGSM900、DCS1800和PCS1900 MHz。
TI
两路串口(一路三线串口与一路全功能串口)
一路USB接口,便于用户调试、下载软件
一路音频接口,包含麦克风输入和受话器输出
可编程的通用输入输出接口(GPIO)
一路SIM卡接口
支持BT功能(需要软件版本支持)
EN
AL
模块的物理接口为42引脚的SMT焊盘,提供了模块的所有硬件接口。
FI
L
模块的尺寸只有17.6*15.7*2.3 mm,几乎可以满足所有用户应用中的对空间尺寸的要求。
D
SIM800C采用省电技术设计,在休眠模式下耗电流低至0.6毫安。
FI
2.1. 模块配置表
N
表 1:模块配置表
SIM800C
GSM
850、900、1800、1900MHz
BT
(需要软件版本支持)
FLASH
SIM800C(24Mbit)
SIM800C32(32Mbit)
M
C
O
模块配置
32Mbit
O
RAM
C
2.2. 模块主要特性
M
表 2:模块主要特性
说明
供电
电压范围:3.4V ~4.4V
省电
SLEEP模式下的耗流为0.6毫安 (AT+CFUN=0 )
SI
特性
频段
四频:GSM850、EGSM900、DCS1800、PCS1900,可以自动地搜寻四个频段。也
可以通过AT命令来设置频段。
符合GSM Phase 2/2+
GSM 类型
小型移动台
发射功率
SIM800C_硬件设计手册_V1.02
Class 4 (2W):GSM850、EGSM900
Class 1 (1W):DCS1800、PCS1900
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2016-07-04
Smart Machine Smart Decision
GPRS 时隙缺省为等级12
GPRS 时隙 class8,10,12 可选
GPRS 移动台等级B
温度范围
工作温度:-40℃ ~ +85℃
存储温度:-45℃ ~ +90℃
GPRS数据特性
GPRS 数据下行传输:最大 85.6 kbps
GPRS 数据上行传输:最大 85.6 kbps
编码格式:CS-1,CS-2,CS-3 和 CS-4
支持通常用于PPP连接的PAP(密码验证协议)协议
内嵌TCP/IP 协议
支持分组广播控制信道(PBCCH)
非结构化补充数据
业务(USSD)
支持非结构化补充数据业务(USSD)
短消息(SMS)
MT,MO,CB,Text 和 PDU 模式
短消息(SMS)存储设备:SIM 卡
SIM卡接口
支持的SIM卡:1.8V,3V
天线接口
天线焊盘
音频特性
语音编码模式:
半速率 (ETS 06.20)
全速率 (ETS 06.10)
增强型全速率 (ETS 06.50 / 06.60 / 06.80)
自适应多速率 (AMR)
回音消除
噪声抑制
串口和USB接口
串口:
默认支持一路标准的全功能串口
可以通过串口发送AT命令和数据
支持RTS/CTS硬件流控,并且可以通过软件打开或者关闭流控功能
支持符合GSM 07.10协议的串口复用功能
支持从1200bps到115200bps 的自动波特率检测功能
软件升级
USB接口:
用于调试与软件升级
O
M
C
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EN
TI
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FI
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E
GPRS 连接特性
C
通讯录管理
支持类型:SM,FD,LD,RC,ON,MC。
支持 SAT class 3, GSM 11.14 Release 99
实时时钟(RTC)
支持
定时功能
通过AT命令设置
SI
M
SIM应用工具包
物理尺寸
尺寸:17.6*15.7*2.3 mm
重量:1.3g
软件升级
通过全功能串口或USB口升级软件(推荐使用USB接口升级软件)
SIM800C_硬件设计手册_V1.02
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2016-07-04
Smart Machine Smart Decision
表 3:编码格式和最大网络数据速度率
编码格式
1个时隙
2个时隙
4个时隙
CS-1
9.05kbps
18.1kbps
36.2kbps
CS-2
13.4kbps
26.8kbps
53.6kbps
CS-3
15.6kbps
31.2kbps
62.4kbps
CS-4
21.4kbps
42.8kbps
85.6kbps
FI
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E
2.3. 工作模式
下表简要介绍了后续章节将要提到的多种工作模式。
功能
GSM 空闲
软件正常运行,模块已经注册到GSM 网络上, 并可以随时发送和接
收数据。
GSM 通话
两个用户处于连接中,在这种情况下模块的功耗和网络及模块的配
置有关。
GPRS 待机
模块随时准备着GPRS 数据传输, 但是当前没有发送或接收数据。
这种情况下,功耗取决于网络状况和GPRS 配置。
GPRS 数据传输
GPRS数据正在传输中(PPP 或者 TCP 或者 UDP)。在这种情况下,
功耗取决于网络状况(例如:功率控制等级),上下行数据链路的数
据速率,以及GPRS 配置 (例如:使用多时隙配置)。
FI
D
EN
TI
在这种状态下,模块的电流消耗会降到最低,模块仍能接收寻呼信
息和SMS。
O
正常工作
GSM/GPRS 休眠
N
模式
AL
表 4:工作模式
通过“AT+CPOWD=1”命令或使用PWRKEY引脚关机。此时,模块内部的各部分电源会被关
闭,仅保留RTC供电。软件也停止运行。串口不可用。VBAT上的电源要继续存在。
最小功能模式
在不断电的情况下,可以使用“AT+CFUN”命令把模块配置成最小功能模式。在这种情
况下,模块的RF部分或者SIM卡部分不工作,或者RF部分和SIM卡部分都不工作,但串口
仍可以使用,此时功耗非常低。
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关机模式
SIM800C_硬件设计手册_V1.02
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2016-07-04
Smart Machine Smart Decision
2.4. 模块功能框图
电源输入
电源管理单元
射频发射
FI
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下图列出了模块的主要功能部分:
GSM基带
GSM射频
天线接口
其他接口
GSM
BT
AL
RTC
Audio
TI
数字接口
模拟接口
GPIO
数字基带
EN
模拟基带
SIM
USB
O
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ADC
UART
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图 1: 模块功能框图
SIM800C_硬件设计手册_V1.02
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Smart Machine Smart Decision
3. 模块封装
图 2: 模块引脚图 (顶视图)
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3.1. 引脚分布图
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Smart Machine Smart Decision
3.2. 模块引脚描述
表 5:引脚描述
VBAT
引脚序号
I/O
描述
备注
I
VRTC 引脚上接电池或
者电容
34、35
模块提供 2 个 VBAT 电源引脚。SIM800C
采用单电源供电,电压范围从 3.4V 到
4.4V。电源要能够提供足够的峰值电流以
保证在突发模式时高达 2A 的峰值耗流
E
引脚名称
28
I/O
VDD_EXT
40
O
2.8V 电源输出
如果不用,保持悬空。
GND
8、13、19、21、
27、30、31、
33、36、37
接地
VBAT 回流 GND 推荐使
用 36,37 脚
AL
I
通过拉低 PWRKEY 可以实现模块的开启和
关闭
I
音频一路输入正端和负端
EN
39
TI
开机 关机
PWRKEY
10
SPKP
11
SPKN
12
O
GPIO 接口
STATUS
42
串口
O
如果不用,保持悬空
O
运行状态指示灯
如果不用,保持悬空
6
I
数据终端准备
UART1_RI
7
O
振铃指示
5
O
数据载波检测
4
O
清除发送
3
I
请求发送
O
UART1_CTS
M
UART1_DTR
UART1_DCD
1
O
数据发送
UART1_RXD
2
I
数据接收
UART2_TXD
22
O
数据发送
UART2_RXD
23
I
数据接收
USB_VBUS
24
I
USB_DP
25
I/O
USB_DN
26
I/O
SI
UART1_TXD
M
C
UART1_RTS
如果不用,保持悬空
网络状态指示灯
O
41
模块内部已经上拉至
3V
音频一路输出正端和负端
C
NETLIGHT
FI
MICN
N
9
D
音频接口
MICP
FI
L
VRTC
当系统电源 VBAT 没电时给实时时钟提供
电流输入。当 VBAT 有电而且后备电池电
压过低时可以给后备电池进行充电
不用的引脚,保持悬空
调试接口
用于调试以及下载
如果不用,保持悬空
10bit 通用模拟数字转换器
如果不用,保持悬空
模数转换(ADC)
ADC
38
I
外部 SIM 卡接口
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SIM_VDD
18
O
SIM 卡 1.8V/3V 电源输入
SIM_DATA
15
I/O
SIM 卡数据输入/输出
SIM_CLK
16
O
SIM 卡时钟
SIM_RST
17
O
SIM 卡复位
SIM_DET
14
I
外部 SIM 卡在位检测脚
GSM_ANT
32
I/O
连接 GSM 天线
BT_ANT
20
I/O
连接 BT 天线
29
O
射频发射同步信号
所有引脚预留 TVS 管位
置,防止 ESD 干扰
如果不用,保持悬空
E
天线接口
RF_SYNC
FI
L
射频同步信号
SI
M
C
O
M
C
O
N
FI
D
EN
TI
AL
3.3. 机械尺寸
图 3: 三维尺寸(单位:毫米)
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C
O
N
FI
D
EN
TI
AL
FI
L
E
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SI
M
C
O
M
图 4: 推荐 PCB 封装尺寸(单位:毫米)
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C
O
N
FI
D
EN
TI
AL
FI
L
E
Smart Machine Smart Decision
SI
M
C
O
M
图 5: 推荐钢网封装尺寸(单位:毫米)
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4. 接口应用
4.1. 供电
模块VBAT的电压输入范围是3.4V到4.4V,推荐电压为4.0V。模块以最大功率发射时,电流峰值瞬间最
高可达到2A,从而导致在VBAT上有较大的电压跌落。
FI
L
E
建议靠近VBAT使用一个大电容稳压,推荐使用100µF钽电容(CA低 ESR)和一个1µF~10µF的陶瓷电容
(CB)并联。增加并联的33pF和10pF电容可以有效去除高频干扰。同时为防止浪涌对芯片的损坏,建议在
模块VBAT引脚上使用一个5.1V/500mW的齐纳二极管。PCB布局时,电容和齐纳二极管应尽可能靠近模块的
VBAT引脚。
CA
33pF 10pF
5.1V
500mW
EN
TI
CB
AL
VBAT
D
图 6: VBAT 输入参考电路
FI
表 6:推荐的齐纳二极管型号
料号
功率
封装
1
On semi
MMSZ5231BT1G
500mW
SOD123
2
Prisemi
PZ3D4V2H
500mW
SOD323
3
Vishay
MMSZ4689-V
500mW
SOD123
4
Crownpo
CDZ55C5V1SM
500mW
0805
C
O
N
厂家
2
C102
1
O
+
1uF
Vout
Vin
On/Off
PWR_CTRL
SI
VBAT
4
FB 5
3
R101
100K
+ C103
C104
330uF 100nF
R103
470R
R102
43K
M
C
C101
100uF
U101 MIC29302
GND
DC输入
M
DC输入电压为+5V,使用LDO供电的推荐电路如下图所示:
图 7: LDO 供电参考电路
如果输入(DC)和输出(VBAT)的压差很大,建议采用开关稳压器。尤其是在当模块突发时电流达到
2A的情况下,开关稳压器效率优势明显。下图是DC-DC供电参考设计电路。
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C101
100uF
+ C102
1uF
U101 LM2596- ADJ
1
Vin
Vout 2
5
PWR_CTRL
On/Off
GND
DC 输入
L101
FB101
100uH
FB 4
D102
C103
330uF
MBR360
3
+
C104
100nF
VBAT
270R@100MHz
R101
2.2K
R102
1K
E
图 8: DC-DC 电源参考电路
FI
L
用户可以直接用3.7V的锂离子电池给模块供电,也可以使用镍镉或者镍锰电池直接给模块供电,但请
注意其最大电压不能超过模块的最大允许电压,否则会损坏模块。当使用电池时,VBAT引脚和电池之间的
阻抗应当小于150mΩ。
4.615ms
TI
577us
AL
下图是在VBAT等于4V且最大发射功率时,VBAT的跌落情况。
测试条件:VBAT的最大输出电流等于2A,100µF的钽电容,ESR等于0.7Ω。
EN
IVBAT
Max:350mV
FI
D
VBAT
Burst:2A
图 9: 突发时 VBAT 的跌落
N
电源引脚
O
4.1.1.
C
34、35 脚为VBAT电源输入,36、37 脚的GND可用来连接电源的地,VRTC引脚用于模块内部RTC电源输
入,VDD_EXT输出2.8V电源供用户使用。
M
在用户的设计中,请特别注意电源部分的设计,确保即使在模块耗电流达到2A时,VBAT的跌落也不要
低于3.0V。如果电压跌落低于3.0V, 模块可能会关机。从VBAT引脚到电源的PCB布线要足够宽以降低在传
输突发模式下的电压跌落。
O
VBAT
M
C
MIN:3.0V
图 10: VBAT 跌落的最低电压
SI
注意:模块的硬件关机电压为3.0V。因此当电压跌落到3.0V以下时会引起硬件关机。
4.1.2.
电源监测
使用“AT+CBC”命令来监测电源电压。
在正常操作模式下,软件会以一定的间隔连续测量电压值。AT+CBC 命令所得到的值是该命令执行前
的一段测试时间内所测的电压平均值。
注意:关于 AT+CBC 的详细信息请参考文档 [1] 。
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4.2. 开机关机
当超过模块的温度和电压限制时不要开启模块。模块一旦检测到这些不适合的条件就会立即关机。在
极端的情况下这样的操作会导致模块永久性的损坏。
4.2.1. 模块开机
3V
100K
PWRKEY
模块
TI
47K
AL
脉冲
开机电路
1K
4.7K
FI
L
E
用户通过拉低 PWRKEY 引脚至少 1 秒然后释放,使模块开机。此引脚已在模块内部上拉到 3V。推荐
电路如下图:
EN
图 11:使用 PWRKEY 驱动电路开机
D
3V
100K
FI
PWRKEY
N
1K
开机电路
O
模块
M
开机时序说明:
C
图 12:使用 PWRKEY 按键开机
O
VBAT
SI
M
C
PWRKEY
(输入)
T>1.5s
t>1s
VIL55ms
VDD_EXT
t>3s
STATUS
主串口
未定义
有效
图 13:使用 PWRKEY 开机时序图
当开机进程完成,主机将会在模块串口监测到以下字符:
RDY
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当模块运行在自动波特率的时候,URC 不上报字符。
注意:使用 AT 命令“AT+IPR=x”可以设置固定波特率,设置固定波特率保存后,再开机的时候 URC 就会
上报“RDY”字符。关于 AT 命令“AT+IPR”的详细信息请参考文档[1]。
4.2.2. 模块关机
FI
L
E
模块的几种关机方法:
使用 PWRKEY 引脚关机
使用 AT 命令关机
4.2.2.1.模块使用 PWRKEY 关机
AL
用户可以通过把PWRKEY信号拉低1.5秒用来关机,关机电路可以参考开机电路的设计。关机时序图如
下图所示:
VIL
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- 30+35.40000