SIM800_硬件设计手册_V1.06
Smart Machine Smart Decision
文档名称:
SIM800 硬件设计手册
版本:
1.06
日期:
2016-06-30
状态:
发布
文档控制号:
SIM800_硬件设计手册_V1.06
前言
感谢使用 SIMCom 提供的 SIM800 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。
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。
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。
版权声明
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。
SIM800_硬件设计手册_V1.06
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目录
1.
绪论 ............................................................................................................................................................... 10
2.
模块综述 ....................................................................................................................................................... 10
2.1.
模块主要特性 ........................................................................................................................................ 10
2.2.
工作模式 ................................................................................................................................................ 12
2.3.
模块功能框图 ........................................................................................................................................ 13
3.
模块封装 ....................................................................................................................................................... 14
3.1.
引脚分布图 ............................................................................................................................................ 14
3.2.
模块引脚描述 ........................................................................................................................................ 15
3.3.
机械尺寸 ................................................................................................................................................ 18
4.
接口应用 ....................................................................................................................................................... 20
4.1.
供电 ........................................................................................................................................................ 20
4.1.1. 电源引脚 ............................................................................................................................................. 21
4.1.2. 电源监测 ............................................................................................................................................. 21
4.2.
开机关机 ................................................................................................................................................ 22
4.2.1. 模块开机 ............................................................................................................................................. 22
4.2.2. 模块关机 ............................................................................................................................................. 23
4.2.3. 模块复位 ............................................................................................................................................. 25
4.3.
省电模式 ................................................................................................................................................ 26
4.3.1. 最小功能模式 ..................................................................................................................................... 26
4.3.2. 休眠模式 ............................................................................................................................................. 27
4.3.3. 从休眠模式唤醒模块 ......................................................................................................................... 27
4.4.
RTC 电源................................................................................................................................................ 27
4.5.
串口、USB 接口.................................................................................................................................... 28
4.5.1 串口功能 ............................................................................................................................................. 29
4.5.2 串口连接方式 ..................................................................................................................................... 29
4.5.3 USB 接口 ............................................................................................................................................ 31
4.5.4 软件升级 ............................................................................................................................................. 32
4.6.
RI 电平状态 ........................................................................................................................................... 33
4.7.
音频接口 ................................................................................................................................................ 34
4.7.1. 受话器接口电路 ................................................................................................................................. 35
4.7.2. 麦克风接口电路 ................................................................................................................................. 35
4.7.3. 音频相关电气参数 ............................................................................................................................. 35
4.7.4. 音频 TDD ........................................................................................................................................... 36
4.8.
蓝牙功能 ................................................................................................................................................ 36
4.9.
SIM 卡接口 ............................................................................................................................................ 36
4.9.1. SIM 卡接口 ......................................................................................................................................... 36
4.9.2. SIM 卡设计注意事项 ......................................................................................................................... 37
4.9.3. SIM 卡座的选择 ................................................................................................................................ 38
4.10. PCM 接口 ............................................................................................................................................... 40
4.10.1.
PCM 接口电路 ................................................................................................................................ 40
4.11. 键盘接口 ................................................................................................................................................ 41
4.12. I2C 总线 ................................................................................................................................................. 43
4.13. 通用输入输出接口(GPIO) .................................................................................................................... 43
4.14. 模数转换器(ADC) ............................................................................................................................ 43
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4.15. PWM 接口 .............................................................................................................................................. 44
4.16. 网络状态指示灯 .................................................................................................................................... 44
4.17. 状态指示灯 ............................................................................................................................................ 45
4.18. KPLED 接口 .......................................................................................................................................... 45
4.19. 射频发射同步信号 ................................................................................................................................ 46
4.20. 天线接口 ................................................................................................................................................ 47
4.20.1.
GSM 天线接口 ................................................................................................................................ 47
4.20.2.
蓝牙天线接口 ................................................................................................................................. 48
5.
PCB 布局 ...................................................................................................................................................... 50
5.1
模块 PIN 分布 ........................................................................................................................................ 50
5.2
PCB 布局原则 ........................................................................................................................................ 50
5.2.1 天线 ..................................................................................................................................................... 50
5.2.2. 电源 ..................................................................................................................................................... 50
5.2.3 SIM 卡 ................................................................................................................................................. 50
5.2.4 音频 ..................................................................................................................................................... 50
5.2.5. 其他 ..................................................................................................................................................... 50
6.
电气,可靠性和射频特性 ........................................................................................................................... 51
6.1
绝对最大值 ............................................................................................................................................ 51
6.2
工作温度 ................................................................................................................................................ 51
6.3
数字接口特性 ........................................................................................................................................ 51
6.4
SIM 卡接口特性 .................................................................................................................................... 52
6.5
SIM_VDD 特性...................................................................................................................................... 52
6.6
VDD_EXT 特性 ..................................................................................................................................... 52
6.7
VRTC 特性............................................................................................................................................. 52
6.8
耗流(VBAT=4.0V) ................................................................................................................................ 53
6.9
静电防护 ................................................................................................................................................ 54
6.10
射频特性 ................................................................................................................................................ 54
6.11
模块传导接收灵敏度 ............................................................................................................................ 55
6.12
模块工作频段 ........................................................................................................................................ 55
7.
生产 ............................................................................................................................................................... 56
7.1.
模块的顶视图和底视图 ........................................................................................................................ 56
7.2.
推荐焊接炉温曲线图 ............................................................................................................................ 56
7.3.
湿敏特性 (MSL) .................................................................................................................................... 57
7.4.
烘烤需求 ................................................................................................................................................ 57
8.
附录 ............................................................................................................................................................... 58
I.
相关文档 ................................................................................................................................................ 58
II.
术语和解释 ............................................................................................................................................ 59
III.
安全警告 ................................................................................................................................................ 61
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表格索引
表 1:模块主要特性 ...................................................................................................................................................... 10
表 2:编码格式和最大网络数据速度率....................................................................................................................... 12
表 3:工作模式 .............................................................................................................................................................. 12
表 4:引脚描述 .............................................................................................................................................................. 15
表 5:推荐的齐纳二极管型号 ...................................................................................................................................... 20
表 6:RESET 硬件参数 ................................................................................................................................................. 25
表 7:AT+CFUN 不同设置下的耗流(BS-PA-MFRMS=5)........................................................................................... 26
表 8:串口引脚定义 ...................................................................................................................................................... 28
表 9:串口逻辑电平 ...................................................................................................................................................... 29
表 10:VBUS 供电范围 ................................................................................................................................................. 32
表 11:RI 信号线电平状态............................................................................................................................................. 33
表 12:音频接口定义 .................................................................................................................................................... 34
表 13:音频输入参数 .................................................................................................................................................... 35
表 14:音频输出参数 .................................................................................................................................................... 36
表 15:SIM 卡接口引脚定义 ........................................................................................................................................ 36
表 16:引脚描述(MOLEX SIM 卡座)........................................................................................................................... 38
表 17:引脚描述(AMPHENOL SIM 卡座) ................................................................................................................... 39
表 18:PCM 接口引脚定义 ........................................................................................................................................... 40
表 19:PCM 参数表 ....................................................................................................................................................... 40
表 20:键盘接口引脚信号定义 .................................................................................................................................... 42
表 21:I2C 总线接口引脚定义 ..................................................................................................................................... 43
表 22:GPIO 接口引脚定义 .......................................................................................................................................... 43
表 23:ADC 接口引脚定义 ........................................................................................................................................... 43
表 24:ADC 参数 ........................................................................................................................................................... 43
表 25:PWM 引脚定义 .................................................................................................................................................. 44
表 26:BUZZER 输出特性 ........................................................................................................................................... 44
表 27:PWM 复用功能 .................................................................................................................................................. 44
表 28:NETLIGHT 引脚定义........................................................................................................................................ 44
表 29:NETLIGHT 工作状态........................................................................................................................................ 45
表 30:STATUS 引脚定义 ............................................................................................................................................. 45
表 31:KPLED 引脚定义 .............................................................................................................................................. 45
表 32:KPLED 引脚参数 .............................................................................................................................................. 46
表 33:RF_SYNC 引脚定义 .......................................................................................................................................... 46
表 34: 推荐天线抗 ESD 器件列表 ................................................................................................................................. 48
表 35:绝对最大值 ........................................................................................................................................................ 51
表 36:数字接口特性 .................................................................................................................................................... 51
表 37:SIM 卡接口特性 ................................................................................................................................................ 52
表 38:SIM_VDD 特性................................................................................................................................................. 52
表 39:VDD_EXT 特性 ................................................................................................................................................. 52
表 40:VRTC 特性 ......................................................................................................................................................... 52
表 41:耗流 .................................................................................................................................................................... 53
表 42:ESD 性能参数(温度:25℃,湿度:45%) ................................................................................................ 54
表 43:GSM850、EGSM900 传导输出功率 ................................................................................................................ 54
表 44:DCS1800、PCS1900 传导输出功率 ................................................................................................................. 55
表 45:传导接收灵敏度 ................................................................................................................................................ 55
表 46:模块工作频段 .................................................................................................................................................... 55
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表 47: 湿度灵敏度等级区分 ......................................................................................................................................... 57
表 48: 烘烤需求 ............................................................................................................................................................. 57
表 49:相关文档 ............................................................................................................................................................ 58
表 50:术语和解释 ........................................................................................................................................................ 59
表 51:安全警告 ............................................................................................................................................................ 61
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图片索引
图 1:模块功能框图 ....................................................................................................................................................... 13
图 2:模块引脚图(顶视图) ............................................................................................................................................. 14
图 3:三维尺寸(单位:毫米) ................................................................................................................................... 18
图 4:推荐 PCB 封装尺寸(单位:毫米) .................................................................................................................. 19
图 5:VBAT 输入参考电路 ........................................................................................................................................... 20
图 6:LDO 供电参考电路 .............................................................................................................................................. 20
图 7:DC-DC 电源参考电路 .......................................................................................................................................... 21
图 8:突发时 VBAT 的跌落 ........................................................................................................................................... 21
图 9:VBAT 跌落的最低电压 ........................................................................................................................................ 21
图 10:使用 PWRKEY 驱动电路开机........................................................................................................................... 22
图 11:使用 PWKEY 按键开机 ..................................................................................................................................... 22
图 12:使用 PWRKEY 开机时序图............................................................................................................................... 23
图 13:使用 PWRKEY 关机时序图............................................................................................................................... 24
图 14:复位电路 ............................................................................................................................................................. 25
图 15:复位时序图 ......................................................................................................................................................... 26
图 16:外部电容给 RTC 供电 ........................................................................................................................................ 27
图 17:不可充电电池给 RTC 供电 ................................................................................................................................ 28
图 18:可充电电池给 RTC 供电 .................................................................................................................................... 28
图 19:串口连接图 ......................................................................................................................................................... 30
图 20:电阻分压电路 ..................................................................................................................................................... 30
图 21:二极管隔离电路 ................................................................................................................................................. 30
图 22:TX 连接图 ........................................................................................................................................................... 31
图 23:RX 连接图 ........................................................................................................................................................... 31
图 24:USB 连接图 ........................................................................................................................................................ 32
图 25:软件升级接口 ..................................................................................................................................................... 33
图 26:模块作为被叫当接收到语音呼叫时 RI 上的电平变化 .................................................................................... 33
图 27:模块作为被叫当接收到数据呼叫(CSD)时 RI 上的电平变化 .................................................................... 34
图 28: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 ................................................. 34
图 29:模块作为主叫时 RI 上的电平变化.................................................................................................................... 34
图 30:受话器接口电路 ................................................................................................................................................. 35
图 31:麦克风接口电路 ................................................................................................................................................. 35
图 32:8 引脚 SIM 卡座的接口推荐电路 ..................................................................................................................... 37
图 33:6 引脚 SIM 卡座的接口推荐电路 ..................................................................................................................... 37
图 34:MOLEX 91228 SIM 卡座 ................................................................................................................................... 38
图 35:AMPHENOL C707 10M006 5122 SIM 卡座尺寸图 ......................................................................................... 39
图 36:PCM 连接图 ........................................................................................................................................................ 40
图 37:键盘接口参考电路 1 .......................................................................................................................................... 41
图 38:键盘接口参考电路 2 .......................................................................................................................................... 41
图 39:键盘接口参考电路 3 .......................................................................................................................................... 42
图 40:键盘接口说明 ..................................................................................................................................................... 42
图 41:PWM 参考电路 ................................................................................................................................................... 44
图 42:NETLIGHT 参考设计电路 ................................................................................................................................. 45
图 43:KPLED 驱动电路连接示意图............................................................................................................................ 46
图 44:发射同步信号时序图 ......................................................................................................................................... 47
图 45:GSM 天线接口连接电路 .................................................................................................................................... 47
图 46:GSM 天线接口简化连接电路 ............................................................................................................................ 48
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图 47:蓝牙天线接口连接电路 ..................................................................................................................................... 49
图 48:模块顶视图和底视图 ......................................................................................................................................... 56
图 49:模块推荐焊接炉温曲线图 ................................................................................................................................. 56
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版本历史
日期
版本
变更描述
作者
2013-07-01
1.00
初版
马洪刚、滕丽丽
2013-07-25
1.01
更新 5.2.2 章节;增加湿敏特性描述,详见 7.3 节
修改 I2C 注意事项;
马洪刚
2013-08-05
1.02
更新 RESET 参数;
更新开机关机时序图;
增加模块烘烤需求,见 7.4 节;
马洪刚
更新图 3 结构尺寸;
更新图 23;
更新 7.3 节保质期为 6 个月;
马洪刚
2013-08-21
1.03
2014-02-21
1.04
更新表 32,修正 NETLIGHT 为 PIN 52;
马洪刚
2015-02-27
1.05
更新表 45,修正关机模式耗流;
吴成兵
2016-06-30
1.06
更新图 47、图 48,添加表 38,添加防静电 TVS.
删除高低温自动关机的相关章节
刘强
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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
SIM800模块可支持4频GSM/GPRS,工作的频段为:GSM850、EGSM900、DCS1800和PCS1900 MHz。
模块的尺寸只有24*24*3 mm,几乎可以满足所有用户应用中的对空间尺寸的要求。
模块和用户的物理接口为68脚的焊盘,提供了模块的所有硬件接口。
最多可支持50个按键
一路全功能串口,可根据需要配置成两个独立的串口
一路USB接口,可模拟出一路串口,便于客户调试、下载软件
音频接口,包含一路麦克风输入和一路受话器输出
可编程的通用输入输出接口(GPIO)
一路SIM卡接口
支持蓝牙功能
PWM功能引脚
PCM接口/ SD卡接口二选一(默认PCM接口)
SIM800采用省电技术设计,在休眠模式下耗电流低至1.0毫安。
2.1. 模块主要特性
表 1:模块主要特性
特性
说明
供电
电压范围:3.4V ~4.4V
省电
SLEEP模式下的耗流为1.0毫安 ( BS-PA-MFRMS=9 )
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
Class 4 (2W):GSM850、EGSM900
Class 1 (1W):DCS1800、PCS1900
GPRS 连接特性
GPRS 时隙缺省为等级12
GPRS 时隙 class1~12 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
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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)
CSD 传输速率:2.4,4.8,9.6,14.4 kbps
支持非结构化补充数据业务(USSD)
电路交换(CSD)
CSD 传输速率:2.4,4.8,9.6,14.4 kbps
支持非结构化补充数据业务(USSD)
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:内置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口
串口:
支持标准的全功能串口
传输速率支持从1200bps到460800bps
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:
用于软件升级和调试
通讯录管理
支持类型:SM, FD, LD, RC, ON, MC.
SIM应用工具包
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
物理尺寸
尺寸:24*24*3mm
重量:3.2g
软件升级
通过串口或USB口升级软件
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表 2: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
2.2. 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。
表 3:工作模式
模式
功能
正常工作
GSM/GPRS
休眠
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。
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)。
关机模式
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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2.3. 模块功能框图
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
电源输入
电源管理
RF
射频单元
BT
RTC
数字接口
模拟接口
GPIOs
音频
模拟基带
数字基带
ADC
UART
SIM
USB
KEY
PCM/SPI/SD
图 1:模块功能框图
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3. 模块封装
3.1. 引脚分布图
图 2:模块引脚图(顶视图)
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3.2. 模块引脚描述
表 4:引脚描述
引脚名称
引脚序号
描述
备注
I
模块提供 3 个 VBAT 电源 pin 脚。SIM800 采
用单电源供电,电压范围,VBAT 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。
外部加齐纳二极管作
浪涌保护
VRTC 引脚上接电池
或者电容。
I/O
供电
VBAT
55、56、57
VRTC
26
I/O
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。
VDD_EXT
15
O
2.8V 电源输出
如果不用,保持悬空。
GND
2、17、18、
29、39、45、
46、54、58、
59、61、62、
63、64、65
接地
电源 GND 推荐使用
61,62,63,64,65 脚
1
I
通过拉低 PWRKEY 并保持至少 1.2 秒然后释
放,可以开启模块。同样用户可以通过拉低
PWERKEY 保持至少一秒然后释放,就可以
关闭模块。
模块内部已经上拉至
VBAT
I
音频一路输入正端和负端
开机 关机
PWRKEY
音频接口
MICP
19
MICN
20
SPKP
21
SPKN
22
如果不用,保持悬空
O
音频一路输出正端和负端
PCM 接口
PCMOUT
6
O
PCMIN
12
I
PCMSYNC
14
O
PCMCLK
68
I
COL4
47
I
COL3
48
I
COL2
49
I
COL1
50
I
COL0
51
I
ROW4
40
O
ROW3
41
O
ROW2
42
O
PCM 音频接口
如果不用,保持悬空
默认键盘功能。最多支持 5*5*2=50 个按键
如果不用,保持悬空
(COL0 pin 不可外接
下拉),如果客户不需
要键盘,则可以配置
成 GPIO 使用
键盘接口
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ROW1
43
O
ROW0
44
O
GPIO17
11
I/O
通用输入输出口
GPIO19
13
I/O
通用输入输出口
NETLIGHT
52
O
网络状态指示灯
STATUS
66
O
运行状态指示灯
UART_DTR
3
I
数据终端准备
UART_RI
4
O
振铃指示
UART_DCD
5
O
数据载波检测
CTS
7
O
请求发送
RTS
8
I
清除发送
TXD
9
O
数据发送
RXD
10
I
数据接收
VBUS
24
I
USB_DP
27
I/O
USB_DM
28
I/O
GPIO 口
不可复用作其他功能
串口
不用的引脚,保持
悬空
调试接口
用于调试,下载
如果不用,保持悬空
如果不用,保持悬空
模数转换(ADC)
25
I
10bit 通用模拟数字转换器
PWM1/GPIO
22
35
O
脉宽调制输出,也可以复用作 GPIO22
PWM2/GPIO
23
36
O
脉宽调制输出,也可以复用作 GPIO23
SDA
37
I/O
SCL
38
O
SIM_VDD
30
O
SIM_DATA
31
I/O
SIM_CLK
32
O
SIM_RST
33
O
SIM_PRESE
NCE
34
I
外部 SIM 卡在位检测脚
ANT_RF
60
I/O
连接 GSM 天线
BT_ANT
53
I/O
连接蓝牙天线
67
O
射频发射同步信号
ADC
脉宽调制
如果不用,保持悬空;
同时只能一路复用作
PWM , 另 一 路 作
GPIO
I2C
请外部连接上拉
SIM 卡接口
保留功能
天线接口
射频同步信号
RF_SYNC
请勿外部上拉
其他功能脚
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RESET
16
I
拉低复位模块
KPLED
23
I
可驱动按键背光灯
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3.3. 机械尺寸
图 3:三维尺寸(单位:毫米)
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图 4:推荐 PCB 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。
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引脚使用一个5.1V/500mW的齐纳二极管。 PCB布局时,电容和二极管应尽可能靠近模块的
VBAT引脚。
VBAT
CA
CB
33pF
10pF
5.1V
500mW
图 5:VBAT 输入参考电路
表 5:推荐的齐纳二极管型号
厂家
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
注意:电路中的TVS要有良好的GND连接,位置要尽可能靠近接口,关断电压VRWM不能太高,一般是本
身电压基础上增加1/3,如3V的信号线在选在TVS时,关断电压可以选择4V左右的。
DC输入电压为+5V,使用LDO供电的推荐电路如下图所示:
2
+
C101
100uF
C102
1uF
U101 MIC29302
1 ON/
OFF
PWR_CTRL
Vout
Vin
GND
DC INPUT
FB 5
3
VBAT
4
R101
100K
+ C103
C104
R103
470R
330uF 100nF
R102
43K
图 6: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。尤其是在当输入电压和输出电
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压差距比较大时,开关稳压器效率优势明显。下图是DC-DC供电参考设计电路。
FUSE
+ C102
C101
100uF
1uF
U101 LM2596-ADJ
1
Vin
Vout 2
5 ON/
OFF
PWR_CTRL
GND
DC input
L101
100uH
FB 4
D102
C103
FB101
+
330uF
MBR360
3
VBAT
270 OHM
C104
100nF
R101
2.2K
R102
1K
图 7:DC-DC 电源参考电路
客户可以直接用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给模块供电,但请注意
镍镉或者镍锰电池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。
下图是在VBAT等于4V、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0.7欧姆。
577uS
4.615mS
Burst:2A
IVBAT
VBAT
Max:350mV
图 8:突发时 VBAT 的跌落
4.1.1.
电源引脚
三个VBAT引脚用于电源输入,61,62,63,64,65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电源供客户使用。
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3.4V。如果电压跌落低于3.4V, 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。
VBAT
MIN:3.4V
图 9:VBAT 跌落的最低电压
4.1.2.
电源监测
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使用“AT+CBC”命令来监测电源电压。
在正常操作模式下,电压值以一定的间隔连续测量。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。
关于AT+CBC的详细信息请参考文档 [1] 。
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
用户通过拉低 PWRKEY 引脚至少 1.2 秒然后释放,使模块开机。此引脚已在模块内部上拉到 VBAT。
推荐电路如下图:
VBAT
100K
PWRKEY
开机电路
1K
4.7K
脉冲
模块
47K
图 10:使用 PWRKEY 驱动电路开机
VBAT
100K
PWRKEY
开机电路
1K
模块
图 11:使用 PWKEY 按键开机
下图是开机时序说明:
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1.2S
低电平
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- 10+36.40007
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