模块gprs模块

M35硬件设计手册上海移远通信技术有限公司-2-M35QuectelCellularEngine硬件设计手册M35_硬件设计手册_V1.
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,Ltd.
2011文件名M35硬件设计手册版本1.
0日期2011-12-09状态发布文件受控号M35_硬件设计手册_V1.
0M35硬件设计手册上海移远通信技术有限公司-2-目录目录.
2表格索引.
4图片索引.
50.
修改记录.
71.
绪论.
81.
1.
相关文档.
81.
2.
术语和缩写.
91.
3.
安全须知.
112.
综述.
122.
1.
功能图.
142.
2.
评估板.
163.
应用接口.
173.
1.
管脚描述.
183.
2.
工作模式.
233.
3.
电源供电.
243.
3.
1.
VBAT管脚253.
3.
2.
电压跌落.
253.
3.
3.
供电监测.
253.
4.
开关机.
263.
4.
1.
开机.
263.
4.
2.
关机.
283.
4.
3.
重启.
313.
5.
省电技术.
333.
5.
1.
最少功能模式.
333.
5.
2.
睡眠模式(慢时钟模式)333.
5.
3.
睡眠唤醒.
333.
6.
模式切换汇总.
343.
7.
RTC.
343.
8.
串口.
363.
8.
1.
主串口.
373.
8.
2.
调试串口.
403.
8.
3.
串口应用.
413.
9.
音频接口.
443.
9.
1.
防止TDD噪声和其它噪声.
463.
9.
2.
麦克风接口参考.
473.
9.
3.
听筒接口参考.
473.
9.
4.
耳机接口参考.
483.
9.
5.
扬声器接口参考.
483.
9.
6.
音频电气特性.
493.
10.
SIM卡接口.
503.
10.
1.
SIM接口.
50M35硬件设计手册-3-上海移远通信技术有限公司3.
10.
2.
6-pinSIM卡座513.
11.
RI信号动作.
523.
12.
网络状态指示.
543.
13.
工作状态指示.
554.
天线接口.
564.
1.
射频参考电路.
564.
2.
RF输出功率.
574.
3.
RF接收灵敏度.
574.
4.
工作频率.
574.
5.
推荐RF焊接方式.
575.
电气性能,可靠性,射频特性.
595.
1.
绝对最大值.
595.
2.
工作温度.
595.
3.
电压额度值.
605.
4.
静电防护.
616.
机械尺寸.
626.
1.
模块机械尺寸.
626.
2.
推荐PCB封装646.
3.
模块正视图.
656.
4.
模块底视图.
667.
储存和生产.
677.
1.
存储.
677.
2.
生产焊接.
677.
3.
包装.
69附录A:GPRS编码方案.
70附录B:GPRS多时隙classes.
71M35硬件设计手册-4-上海移远通信技术有限公司表格索引表1:相关文档.
8表2:术语和缩写.
9表3:模块主要特征.
12表4:编码格式和耦合时最大网络数据速度率14表5:M35管脚分配.
19表6:管脚描述.
19表7:工作模式.
23表8:模式切换汇总.
34表9:串口逻辑电平.
36表10:串口管脚定义.
36表11:音频接口管脚定义44表12:AOUT2的差分输出特性.
45表13:驻极体麦克风典型特性参数49表14:音频接口典型特性参数49表15:SIM卡接口管脚定义(SIM)50表16:AMPHENOLSIM卡座管脚说明52表17:RI信号动作.
52表18:ETLIGHT的工作状态54表19:STATUS管脚定义.
55表20:RF_ANT管脚定义.
56表21:RF传导功率57表22:RF传导灵敏度57表23:模块工作频率.
57表24:绝对最大值.
59表25:工作温度.
59表26:模块电源额定值.
60表27:ESD性能参数(温度:25℃,湿度:4561表28:不同编码方案描述70表29:GPRS多时隙CLASSES.
71M35硬件设计手册-5-上海移远通信技术有限公司图片索引图1:功能框图.
15图2:管脚分布图(俯视图)18图3:供电输入参考设计24图4:模块发射时的电压电流波形图24图5:VBAT输入参考电路.
25图6:开集驱动参考开机电路26图7:按键开机参考电路27图9:关机时序.
29图10:开集驱动参考紧急关机电路30图11:按键紧急关机参考电路31图12:重启时序图.
31图13:紧急关机后重启模块时序图32图14:不可充电电池给RTC供电.
34图15:可充电电池给RTC供电.
34图16:电容给RTC供电.
35图17:SEIKOXH414H-IV01E充电曲线.
35图18:全功能串口连接方式示意图38图19:串口三线制连接方式示意图38图20:带流控的串口连接方式示意图39图21:软件升级连线图.
39图22:软件调试连线图.
40图23:3.
3V电平转换电路41图24:5V电平转换电路42图25:RS232电平转换电路43图26:AIN1&AIN2麦克风通道接口电路.
47图27:AOUT1听筒输出接口.
47图28:耳机接口.
48图29:扬声器接口.
48图30:使用6PINSIM卡座参考电路图(SIM)50图31:AMPHENOLC70710M0065122SIM卡座.
51图32:语音呼叫时模块用作被叫方RI时序53图33:数据呼叫时模块用作被叫方RI时序53图34:模块用作主叫时RI时序53图35:收到URC信息或者短信时RI时序53图36:NETLIGHT参考电路54图37:STATUS参考电路.
55图38:射频参考电路.
56图39:射频焊接建议.
58图40:M35正视图/侧视图(单位:毫米)62图42:推荐封装(单位:毫米)64图43:模块正视图.
65M35硬件设计手册-6-上海移远通信技术有限公司图44:模块底视图.
66图45:印膏图.
68图46:炉温曲线.
68图47:CS-1,CS-2和CS-3射频协议块结构.
70图48:CS-4射频协议块结构.
70M35硬件设计手册-7-上海移远通信技术有限公司0.
修改记录版本号日期作者变更描述1.
02011-12-09吴长锋初始版本M35硬件设计手册-8-上海移远通信技术有限公司1.
绪论本文档定义了移远M35模块及其硬件接口规范,电气特性和机械细节,通过此文档的帮助,结合我们的应用手册和用户指导书,客户可以快速应用M35模块于无线应用.
1.
1.
相关文档表1:相关文档编号文件名注释[1]M35_AT指令集详解M35AT指令集详解[2]ITU-TDraftnewrecommendationV.
25terSerialasynchronousautomaticdialingandcontrol[3]GSM07.
07Digitalcellulartelecommunications(Phase2+);ATcommandsetforGSMMobileEquipment(ME)[4]GSM07.
10SupportGSM07.
10multiplexingprotocol[5]GSM07.
05Digitalcellulartelecommunications(Phase2+);UseofDataTerminalEquipment–DataCircuitterminatingEquipment(DTE–DCE)interfaceforShortMessageService(SMS)andCellBroadcastService(CBS)[6]GSM11.
14Digitalcellulartelecommunications(Phase2+);SpecificationoftheSIMApplicationToolkitfortheSubscriberIdentitymodule–MobileEquipment(SIM–ME)interface[7]GSM11.
11Digitalcellulartelecommunications(Phase2+);SpecificationoftheSubscriberIdentitymodule–MobileEquipment(SIM–ME)interface[8]GSM03.
38Digitalcellulartelecommunications(Phase2+);Alphabetsandlanguage-specificinformation[9]GSM11.
10Digitalcellulartelecommunications(Phase2);MobileStation(MS)conformancespecification;Part1:Conformancespecification[10]GSM_UART_ANUARTportapplicationnotes[11]GSM_FW_Upgrade_Tool_Lite_GS2_UDGGSMFirmwareupgradetoolliteGS2ueserguide[12]M10_EVB_UGDM10EVB用户指导手册M35硬件设计手册-9-上海移远通信技术有限公司1.
2.
术语和缩写表2:术语和缩写缩写描述ADCAnalog-to-DigitalConverterAMRAdaptiveMulti-RateARPAntennaReferencePointASICApplicationSpecificIntegratedCircuitBERBitErrorRateBOMBillOfMaterialBTSBaseTransceiverStationCHAPChallengeHandshakeAuthenticationProtocolCSCodingSchemeCSDCircuitSwitchedDataCTSClearToSendDACDigital-to-AnalogConverterDRXDiscontinuousReceptionDSPDigitalSignalProcessorDCEDataCommunicationsEquipment(typicallymodule)DTEDataTerminalEquipment(typicallycomputer,externalcontroller)DTRDataTerminalReadyDTXDiscontinuousTransmissionEFREnhancedFullRateEGSMEnhancedGSMEMCElectromagneticCompatibilityESDElectrostaticDischargeETSEuropeanTelecommunicationStandardFCCFederalCommunicationsCommission(U.
S.
)FDMAFrequencyDivisionMultipleAccessFRFullRateGMSKGaussianMinimumShiftKeyingGPRSGeneralPacketRadioServiceGSMGlobalSystemforMobileCommunicationsHRHalfRateI/OInput/OutputICIntegratedCircuitIMEIInternationalMobileEquipmentIdentityImaxMaximumLoadCurrentInormNormalCurrentkbpsKiloBitsPerSecondLEDLightEmittingDiodeM35硬件设计手册-10-上海移远通信技术有限公司缩写描述Li-IonLithium-IonMOMobileOriginatedMSMobileStation(GSMengine)MTMobileTerminatedPAPPasswordAuthenticationProtocolPBCCHPacketSwitchedBroadcastControlChannelPCBPrintedCircuitBoardPDUProtocolDataUnitPPPPoint-to-PointProtocolRFRadioFrequencyRMSRootMeanSquare(value)RTCRealTimeClockRXReceiveDirectionSIMSubscriberIdentificationModuleSMSShortMessageServiceTDMATimeDivisionMultipleAccessTETerminalEquipmentTXTransmittingDirectionUARTUniversalAsynchronousReceiver&TransmitterURCUnsolicitedResultCodeUSSDUnstructuredSupplementaryServiceDataVSWRVoltageStandingWaveRatioVmaxMaximumVoltageValueVnormNormalVoltageValueVminMinimumVoltageValueVIHmaxMaximumInputHighLevelVoltageValueVIHminMinimumInputHighLevelVoltageValueVILmaxMaximumInputLowLevelVoltageValueVILminMinimumInputLowLevelVoltageValueVImaxAbsoluteMaximumInputVoltageValueVIminAbsoluteMinimumInputVoltageValueVOHmaxMaximumOutputHighLevelVoltageValueVOHminMinimumOutputHighLevelVoltageValueVOLmaxMaximumOutputLowLevelVoltageValueVOLminMinimumOutputLowLevelVoltageValue电话薄缩写FDSIMFixDialingphonebookLDSIMLastDialingphonebook(listofnumbersmostrecentlydialed)MCMobileEquipmentlistofunansweredMTCalls(missedcalls)ONSIM(orME)OwnNumbers(MSISDNs)listRCMobileEquipmentlistofReceivedCallsM35硬件设计手册-11-上海移远通信技术有限公司SMSIMphonebook1.
3.
安全须知通过遵循以下安全原则,可确保个人安全并有助于保护产品和工作环境免遭潜在损坏.
当在医院或健康看护场所,注意是否有移动终端设备使用限制.
RF干扰会导致医疗设备运行失常,因此可能需要关闭移动终端设备.
登机前请关闭移动终端设备.
移动终端的无线功能在飞机上禁止开启用以防止对飞机通讯系统的干扰.
忽略该提示项可能会导致飞行安全,甚至触犯法律.
请将移动终端设备远离易燃气体.
当你靠近加油站,油库,化工厂或爆炸作业场所,请关闭移动终端设备.
在任何有潜在爆炸危险场所操作电子设备都有安全隐患.
您的移动终端设备在开机时会接收和发射射频信号.
当靠近电视,收音机电脑或者其他电子设备时都会产生射频干扰.
道路行驶安全第一!
当你开车时,请勿使用手持移动终端设备,除非其有免提功能.
请停车,再打电话!
GSM移动终端设备并不保障任何情况下都能进行有效连接,例如在移动终端设备没有话费或SIM无效.
当你在紧急情况下遇见以上情况,请记住使用紧急呼叫,同时保证您的设备开机并且处于信号强度足够的区域.
如果某些网络服务或者电话功能在使用(例如键盘锁定,固定拨号等),就不能进行紧急呼叫.
在取消这些功能之后,才能紧急呼叫.
当然有些网络需要有效的SIM卡支持.
M35硬件设计手册-12-上海移远通信技术有限公司2.
综述M35模块是四频段GSM/GPRS模块,它的工作频段是:GSM850MHz,GSM900MHz,DCS1800MHz和PCS1900MHz.
M35支持GPRS多时隙等级12和GPRS编码格式CS-1,CS-2,CS-3和CS-4.
要了解更多关于GPRS多时隙等级和编码的信息,请参考附录A和附录B.
M35具有19.
9mm*23.
6mm*2.
65mm的超小尺寸,几乎能够满足所有的M2M的需求,包括汽车及个人追踪服务、无线POS机、智能计量、工业级PDA以及其它M2M的应用.
M35是贴片式模块,采用LCC封装,可以通过其管脚焊盘内嵌于客户应用中,提供了模块与客户主板间丰富的硬件接口.
M35模块采用了省电技术,电流功耗在睡眠模式DRX=5下,低至1.
1mA.
M35内嵌TCP/IP,UDP,FTP,PPP等协议,已内嵌的扩展AT命令可以使用户更容易地使用这些互联网协议.
该模块完全符合RoHS标准.
表3:模块主要特征特征说明供电VBAT3.
3V~4.
6V,典型值4.
0V省电模式耗流1.
1mA@DRX=50.
95mA@DRX=9频段四频:GSM850,GSM900,DCS1800,PCS1900频段自动搜索频段选择可以通过AT命令来设置符合GSMPhase2/2+发射功率Class4(2W):GSM850和GSM900Class1(1W):DCS1800和PCS1900GPRS连接特性GPRS多时隙等级为12(默认)GPRS多时隙等级为1~12(可配置)GPRS移动台等级B温度范围正常工作温度:-35°C~+80°C受限工作温度:-40°C~-35°C和+80°C~+85°C1)存储温度:-45°C~+90°CGPRS数据特性GPRS数据下行传输:最大85.
6kbpsGPRS数据上行传输:最大85.
6kbps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)协议内嵌协议:TCP/UDP/FTP/PPP等支持分组广播控制信道(PBCCH)M35硬件设计手册-13-上海移远通信技术有限公司CSD电路交换CSD传输速率:2.
4,4.
8,9.
6,14.
4kbps非透传支持非结构化补充数据业务(USSD)短消息(SMS)Text和PDU模式短消息存储设备:SIM卡传真(FAX)Group3Class1和Class2SIM卡接口支持SIM/USIM卡:1.
8V,3V天线接口特性阻抗50欧姆音频特性语音编码模式:半速率(ETS06.
20)全速率(ETS06.
10)增强型全速率(ETS06.
50/06.
60/06.
80)自适应多速率(AMR)回音消除回音抑制噪声抑制内置1路AB类音频功放,最大驱动功率800mW串口主串口:全功能串口用于AT命令,GPRS数据和CSD数据传输自适应波特率:从4800bps到115200bps用于软件升级调试串口:仅用于软件调试通讯录管理支持类型:SM,ME,FD,ON,MTSIM应用工具包支持SATclass3,GSM11.
14Release99实时时钟支持定时功能支持物理特征尺寸:19.
9±0.
15*23.
6±0.
15*2.
65±0.
2mm重量:3g固件升级通过主串口升级1)当模块工作在此温度范围时,工作性能可能会偏离GSM规范.
例如,频率误差或者相位误差会增大.
M35硬件设计手册-14-上海移远通信技术有限公司表4:编码格式和耦合时最大网络数据速度率编码格式1Timeslot2Timeslot4TimeslotCS-1:9.
05kbps18.
1kbps36.
2kbpsCS-2:13.
4kbps26.
8kbps53.
6kbpsCS-3:15.
6kbps31.
2kbps62.
4kbpsCS-4:21.
4kbps42.
8kbps85.
6kbps2.
1.
功能图下图为M35功能框图,阐述了其主要功能:存储器GSM射频电源管理接口部分—SIM卡接口—音频接口—UART接口—电源供电—射频接口—开关机M35硬件设计手册-15-上海移远通信技术有限公司图1:功能框图M35硬件设计手册-16-上海移远通信技术有限公司2.
2.
评估板为了有助于测试及使用M35,移远提供一套评估板.
评估板包括M35-TE-A、M10-EVB、适配器、RS232转USB线、耳机、吸盘天线、射频组件等.
想了解更多的细节内容,请参考文档[12].
M35硬件设计手册-17-上海移远通信技术有限公司3.
应用接口模块采用LCC封装,42个SMT焊盘管脚,后续章节详细阐述了以下接口的功能:电源供电(请参考3.
3章节)开关机(请参考3.
4章节)省电技术(请参考3.
5章节)RTC(请参考3.
7章节)串口(请参考3.
8章节)音频接口(请参考3.
9章节)SIM卡接口(请参考3.
10章节)M35硬件设计手册-18-上海移远通信技术有限公司3.
1.
管脚描述图2:管脚分布图(俯视图)M35硬件设计手册-19-上海移远通信技术有限公司表5:M35管脚分配管脚号管脚名输入/输出管脚号管脚名输入/输出1AGND2MIC2PI3MIC2NI4MIC1PI5MIC1NI6SPK1NO7SPK1PO8LOUDSPKNO9LOUDSPKPO10PWRKEYI11EMERG_OFFI12STATUSO13NETLIGHTO14DBG_RXDI15DBG_TXDO16RESERVED17RESERVED18RESERVED19VDD_EXTO20DTRI21TXDO22RXDI23CTSO24RTSI25DCDO26RIO27SIM_VDDO28SIM_RSTO29SIM_DATAI/O30SIM_CLKO31SIM_GND32VRTCI/O33VBATI34VBATI35GND36GND37GND38GND39RF_ANTI/O40GND41RESERVED42RESERVED注意:请将所有RESERVED的管脚悬空表6:管脚描述电源管脚名管脚号I/O管脚描述电气特性备注VBAT33,34I模块主电源.
VBAT=3.
3V~4.
6VVmax=4.
6VVmin=3.
3VVnorm=4.
0V模块在突发模式下的最大负载电流有1.
6AVRTC32I/O输入:RTC时钟供电输出:通过该管脚为备份电池或电容充电VImax=VBATVImin=2.
6VVInorm=2.
8VVOmax=2.
85VVOmin=2.
6VVOnorm=2.
8VIout(max)=730uAIin=2.
6~5uA不用则悬空VDD_EXT19O输出2.
8VVmax=2.
9V1.
如果不用则M35硬件设计手册-20-上海移远通信技术有限公司Vmin=2.
7VVnorm=2.
8VImax=20mA悬空2.
如果用这个管脚给外部供电,推荐并联一个2.
2~4.
7uF的去耦电容GND35,36,37,38,40模块地开关机管脚名管脚号I/O描述电气特性备注PWRKEY10I拉低PWRKEY一段规定时间来开机或者关机VILmax=0.
1*VBATVIHmin=0.
6*VBATVImax=VBAT内部上拉到VBAT紧急关机管脚名管脚号I/O描述电气特性备注EMERG_OFF11I紧急情况下,拉低该脚20ms以上能关闭模块VILmax=0.
4VVIHmin=2.
2VVopenmax=2.
8V1.
需要开漏/开集驱动器2.
不用则悬空模块状态指示管脚名管脚号I/O描述电气特性备注STATUS12O指示模块的运行状态.
高电平表示模块开机,低电平表示模块关机VOHmin=0.
85*VDD_EXTVOLmax=0.
15*VDD_EXT不用则悬空音频接口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注MIC1PMIC1N4,5I差分音频输入1通道不用则悬空MIC2PMIC2N2,3I差分音频输入2通道SPK1PSPK1N7,6O差分音频输出1通道不用则悬空只支持语音AGND1配合LOUDSPKP使用不用则悬空LOUDSPKNLOUDSPKP8,9O差分音频输出2通道内置AB类功放,可同时支持语音和铃声M35硬件设计手册-21-上海移远通信技术有限公司模块网络指示管脚名管脚号I/O描述电气特性备注NETLIGHT13O网络状态指示VOHmin=0.
85*VDD_EXTVOLmax=0.
15*VDD_EXT不用则悬空主串口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注DTR20IDTE准备就绪VILmin=-0.
3VVILmax=0.
25*VDD_EXTVIHmin=0.
75*VDD_EXTVIHmax=VDD_EXT+0.
3VOHmin=0.
85*VDD_EXTVOLmax=0.
15*VDD_EXT如果通讯只用到TXD,RXD和GND,建议将其他脚悬空TXD21O模块发送数据RXD22I模块接收数据CTS23O清除发送RTS24IDTE请求发送数据给模块DCD25O载波检测(此脚有效表示通信链路建立起来)RI26O模块输出振铃提示调试串口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注DBG_RXD14I用于软件调试VILmin=-0.
3VVILmax=0.
25*VDD_EXTVIHmin=0.
75*VDD_EXTVIHmax=VDD_EXT+0.
3VOHmin=0.
85*VDD_EXTVOLmax=0.
15*VDD_EXT不用则悬空DBG_TXD15OSIM卡接口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注SIM_VDD27OSIM卡供电电压模块自动选择1.
8V或3.
0VSIM卡接口建议使用TVS管做ESD防护,SIM卡座到模块最长线径不要超过20cmSIM_RST28OSIM卡复位线3V:VOLmax=0.
36VOHmin=0.
9*SIM_VDD1.
8V:VOLmax=0.
2*SIM_VDDM35硬件设计手册-22-上海移远通信技术有限公司VOHmin=0.
9*SIM_VDDSIM_DATA29I/OSIM卡数据线3V:VOLmax=0.
4VOHmin=SIM_VDD-0.
41.
8V:VOLmax=0.
15*SIM_VDDVOHmin=SIM_VDD-0.
4SIM_CLK30OSIM卡时钟线3V:VOLmax=0.
4VOHmin=0.
9*SIM_VDD1.
8V:VOLmax=0.
12*SIM_VDDVOHmin=0.
9*SIM_VDDSIM_GND31SIM卡独立地射频接口管脚名管脚号I/O描述电气特性备注RF_ANT39I/O射频信号输入输出50欧姆特性阻抗M35硬件设计手册-23-上海移远通信技术有限公司3.
2.
工作模式下表简要的叙述了接下来几章提到的各种工作模式.
表7:工作模式模式功能正常工作GSM/GPRSSLEEP如果DTR管脚置高并且没有中断(例如GPIO中断或者串口数据唤醒中断),模块则会自动进入睡眠模式.
睡眠模式下,模块仍然能够接收数据包、短消息和来电.
GSMIDLE软件正常运行.
模块注册上GSM网络,没有数据,语音和短信交互.
GSMTALKGSM连接正常工作.
有数据或者语音或者短信交互.
此模式下,模块功耗取决于环境信号的强弱,动态DTX控制以及射频工作频率.
GPRSIDLE模块没有注册到GPRS网络.
模块不能通过GPRS信道访问.
GPRSSTANDBY模块注册上GPRS网络,但没有激活PDP上下文(模块没有获得IP地址).
GPRSREADYPDP上下文成功激活(模块已经获得IP地址),但无数据传送,此状态下模块可以发送或接收数据.
GPRSDATAGPRS数据传送.
此模式下,模块的功耗取决于功率控制等级,工作RF频段以及GPRS多时隙配置.
关机模式通过发送"AT+QPOWD=1"命令,使用PWRKEY管脚或者使用"EMERG_OFF"1)管脚来实现正常关机.
电源管理芯片关断基带部分的供电,并且只保留RTC供电.
软件不运行,串口无法访问.
保持VBAT电源供电.
最少功能模式(保持供电电压)不掉电情况下,使用"AT+CFUN"命令可以将模块设置成最少功能模式.
此模式下,射频不工作,或SIM卡不工作,或是两者都不工作,但是串口仍然可以访问.
此模式下功耗非常低.
1)建议仅当"AT+QPOWD=1"命令或者PWRKEY管脚关机失败时,使用EMERG_OFF管脚来关机.
M35硬件设计手册-24-上海移远通信技术有限公司3.
3.
电源供电模块电源VBAT电压输入范围为3.
3V~4.
6V.
电源设计对模块的供电至关重要,是保证模块可靠工作的重要条件.
GSM发射时会造成电压跌落,建议选择能够提供大于1.
6A电流的电源.
图3是DC5V/2A供电的参考设计,其输出电压是4.
16V.
在VBAT近端并联一个低ESR的100uF旁路电容,以及100nF、33pF、10pF滤波电容(0603封装)和5.
1V的稳压管.
由于压差较小,故使用线性稳压器.
如果输入输出之间存在比较大的压差,则使用开关稳压器.
图3:供电输入参考设计模块在单时隙数据传输GPRS或通话模式下,每隔4.
615ms会有一个持续577us(即1/8的TDMA周期(4.
615ms))的发射电流(在GSM/GPRS模式下峰值电流1.
6A).
下图为在最大发射功率情况下的VBAT电压和电流波形图,测试条件为VBAT=4.
16V,VBAT可输出电流为1.
6A,C3=100uF钽电容(ESR=0.
7Ω).
图4:模块发射时的电压电流波形图M35硬件设计手册-25-上海移远通信技术有限公司3.
3.
1.
VBAT管脚VBAT管脚是模块的供电管脚.
VRTC管脚可以连接一个可充电的纽扣电池或者超级电容,当VBAT掉电的时侯用来保持系统时钟.
3.
3.
2.
电压跌落在设计中,模块在最大发射功率发射时,模块峰值耗流可能会升至1.
6A,此时要确保电源供电电压不能跌落到3.
3V以下,否则模块会自动关机,建议选择能够提供高达2A峰值电流的电源.
在电源输入端,建议并联一个低ESR的100uF左右的旁路电容,见下图.
同时建议并联1个0603封装的陶瓷电容(100nF~1u),旁路电容必须尽可能的靠近模块VBAT管脚.
从VBAT管脚到电源端的PCB走线必须保证足够宽,确保在最大发射功率大电流的情况下,不会在PCB走线上产生太大的电压跌落.
建议VBAT走线宽度不少于2mm,并且走线越长,线宽越宽.
并且VBAT远离其他敏感信号,防止对其它信号的影响.
C1=100uF,C2=0.
1uF~1uF图5:VBAT输入参考电路3.
3.
3.
供电监测"AT+CBC"命令可以用来监测查询当前的VBAT电压,可以看到三个参数:充电状态,可用电池容量(百分比),以及电压值(单位毫伏).
模块会周期性的采集VBAT的电压值,周期为5S一次.
要进一步了解,请参考文档[1].
M35硬件设计手册-26-上海移远通信技术有限公司3.
4.
开关机3.
4.
1.
开机模块可以通过PWRKEY管脚开机.
默认情况下模块是自适应波特率的(AT+IPR=0),在自适应波特率模式下,上电后URC信息"RDY"不会回发给主控机.
在模块开机2-3秒后,可以给模块发送AT命令.
主控机需首先发送"AT"或者"at"字符给模块来检测主控机的波特率,并且持续发送第二个或者第三个"AT"或者"at"字符串直到模块返回"OK"字符串为止.
然后发送一个"AT+IPR=x:&W"命令给模块设置一个固定的波特率,并把这些配置保存,在完成这些配置之后,每次模块开机以后,会通过串口返回一个URC信息"RDY".
要进一步了解,请参考文档[1]中的"AT+IPR"章节.
模块的硬件流控是默认关闭的,三线式情况下,即只有TXD,RXD,GND情况下,RTS,CTS管脚默认下拉.
此时模块可以接收和发送数据.
如果模块连接上RTS,CTS时.
模块和设备之间就会根据RTS和CTS的状态来判断是否接收和发送数据.
并且,无论有无流控,模块在固定波特率的情况下,都会上报"RDY".
3.
4.
1.
1.
PWRKEY管脚开机VBAT上电后,PWRKEY管脚可以启动模块,并且是低电平开机,在STATUS管脚输出高电平之后,开机成功,PWRKEY管脚可以释放.
可以通过检测STATUS管脚的电平来判别模块是否开机.
推荐使用开集驱动电路来控制PWRKEY管脚.
下图为参考电路:图6:开集驱动参考开机电路另一种控制PWRKEY管脚的方法是直接使用一个按钮开关.
按钮附近需放置一个TVS管用以ESD保护.
下图为参考电路:M35硬件设计手册-27-上海移远通信技术有限公司图7:按键开机参考电路开机时序图如下图所示:图8:开机时序图①在拉低管脚PWRKEY之前,保证VBAT电压稳定.
建议VBAT上电到管脚PWRKEY拉低之间的时间间隔为30毫秒.
注意:可以通过检测STATUS电平来判别模块是否开机.
STATUS管脚输出高电平后,PWRKEY可以释放.
如果不使用STATUS管脚,则拉低PWRKEY至少两秒来开启模块.
M35硬件设计手册-28-上海移远通信技术有限公司3.
4.
2.
关机以下的方式可以关闭模块:正常关机:使用PWRKEY管脚关机.
正常关机:使用"AT+QPOWD"命令关机.
过压或者低压自动关机:模块检测到过压或者低压时关机.
紧急关机:通过EMERG_OFF管脚关机.
紧急关机:通过"AT+QPOWD"命令紧急关机.
3.
4.
2.
1.
PWRKEY管脚关机PWRKEY管脚拉低一段时间,模块关机.
关机时序见下图.
关机过程中,模块需要注销GSM网络,注销时间与当前网络状态有关,经测定用时约2s~12s,因此建议延长12s后再进行断电或重启,以确保在完全断电之前让软件保存好重要数据.
关机后模块反馈信息如下:NORMALPOWERDOWN注意:此信息在自适应波特率时不会出现,DTE和DCE设备在启动时不会正确同步.
因此建议模块设置成固定波特率.
关机之后,模块进入关机模式,无法执行进一步的AT命令.
关机模式可以用STATUS管脚来指示,低电平指示模块已进入关机模式.
M35硬件设计手册-29-上海移远通信技术有限公司图9:关机时序3.
4.
2.
2.
AT命令正常关机AT命令"AT+QPOWD=1"可以实现模块的正常关机.
该命令关机过程同PWRKEY管脚拉低关机.
关机后模块回发如下信息:NORMALPOWERDOWN关机之后,模块进入关机模式,无法执行进一步的AT命令.
关机模式可以用STATUS管脚来指示,低电平指示此模式.
要进一步了解"AT+QPOWD"命令,请参考文档[1].
3.
4.
2.
3.
低压自动关机和过压自动关机模块会持续监测VBAT端的电压,软件设置的时间是5秒一个周期.
如果电压低于3.
5V,会有以下警告信息返回:M35硬件设计手册-30-上海移远通信技术有限公司UNDER_VOLTAGEWARNING如果电压高于4.
5V,会有以下警告信息回发:OVER_VOLTAGEWARNING模块正常工作电压范围是3.
3V~4.
6V.
如果模块电压高于4.
6V或者低于3.
3V,模块都会自动关机.
如果电压低于3.
3V,会有如下关机信息回发:UNDER_VOLTAGEPOWERDOWN如果电压高于4.
6V,会有如下关机信息回发:OVER_VOLTAGEPOWERDOWN注意:URC信息在自适应波特率时不会出现,DTE和DCE设备在启动时不会正确同步.
因此建议模块设置成固定波特率.
关机之后,无法执行进一步的AT命令.
之后模块进入关机模式.
关机模式可以用STATUS管脚来指示,低电平指示此模式.
3.
4.
2.
4.
EMERG_OFF紧急关机模块可以通过拉低EMERG_OFF管脚20ms左右来关机,之后释放.
推荐使用OC驱动电路来控制EMERG_OFF管脚.
下图为参考电路:图10:开集驱动参考紧急关机电路另一种控制EMERG_OFF管脚紧急关机的方法是直接使用一个按钮开关.
按钮附近需放置一个TVS管用以ESD保护.
下图为参考电路:M35硬件设计手册-31-上海移远通信技术有限公司图11:按键紧急关机参考电路3.
4.
2.
5.
AT命令紧急关机使用"AT+QPOWD=0"命令实现紧急关机,此时模块不管在自适应波特率或者固定波特率都不会有信息返回.
请谨慎使用EMERG_OFF管脚或者"AT+QPOWD=0".
它只能在紧急情况下使用.
例如模块死机或者不正常工作.
尽管利用EMERG_OFF紧急关机经过充分测试,此操作也依然存在风险,有可能会损坏flash内的代码或者数据信息.
因此通常情况下,推荐使用PWRKEY或者AT命令"AT+QPOWD=1"来关机.
3.
4.
3.
重启3.
4.
3.
1.
PWRKEY重启正常关机之后,PWRKEY拉低一段时间可以重启模块.
在检测到STATUS管脚为低电平之后,等待至少500ms才能重启模块.
重启时序图见下图:图12:重启时序图紧急关机之后,PWRKEY拉低来重启模块,紧急关机后,至少等待2s后,再重启.
具体时序图如下所示:M35硬件设计手册-32-上海移远通信技术有限公司图13:紧急关机后重启模块时序图3.
4.
3.
2.
AT命令重启当模块处于正常工作模式或最少功能模式时,使用"AT+QPOWD=2"实现模块的自动重启,细节部分可以参考文档[1].
M35硬件设计手册-33-上海移远通信技术有限公司3.
5.
省电技术根据系统需求,有两种方式可以使模块进入到低功耗的状态.
一种是"AT+CFUN"命令可以使模块进入最少功能状态.
另一种是"AT+QSCLK=1"并且DTR管脚拉高可以使模块切换到睡眠模式.
3.
5.
1.
最少功能模式最少功能模式可以将模块功能减少到最小程度,此模式可以通过发送"AT+CFUN="命令来设置.
参数可以选择0,1,4.
0:最少功能(关闭RF和SIM卡);1:全功能(默认);4:关闭RF发送和接收功能;如果使用"AT+CFUN=0"将模块设置为最少功能模式,射频部分和SIM卡部分的功能将会关闭.
而串口依然有效,但是与射频部分以及SIM卡部分相关的AT命令则不可用.
如果使用"AT+CFUN=4"设置模块,RF部分功能将会关闭,而串口依然有效.
所有与RF部分相关的AT命令不可用.
模块通过"AT+CFUN=0"或者"AT+CFUN=4"设置以后,可以通过"AT+CFUN=1"命令设置返回到全功能状态.
想了解更多关于"了解更多关于全功的功能,请参考文档[1].
3.
5.
2.
睡眠模式(慢时钟模式)模块睡眠功能默认关闭,使用"AT+QSCLK=1"打开该功能.
当"AT+QSCLK=1"设置之后,使用DTR管脚允许模块进入或退出睡眠模式.
当DTR管脚置高,且没有中断产生(如:GPIO中断或者数据传递发生在串口),模块会自动进入到睡眠模式.
睡眠模式下,模块仍然可以接收来电,短信以及GPRS下行数据,但是串口不可访问.
当"AT+QSCLK=0"设置之后,模块完全退出睡眠模式,此时无论DTR是否有效,模块都不会进入睡眠模式.
3.
5.
3.
睡眠唤醒当模块处于睡眠模式,以下方法可以唤醒模块.
将DTR管脚拉低可以唤醒模块.
DTR管脚拉低20ms后,串口被激活.
接收来电或者GPRS数据以唤醒模块.
接收短信以唤醒模块.
M35硬件设计手册-34-上海移远通信技术有限公司注意:在模块和DTE设备通讯时,DTR管脚必须置低3.
6.
模式切换汇总表8:模式切换汇总当前模式下一模式关机正常模式睡眠模式关机使用PWRKEY开机正常模式使用AT+QPOWD命令,或使用PWRKEY管脚,或使用EMERG_OFF管脚使用"AT+QSCLK=1"命令,并且DTR管脚拉高.
睡眠模式使用PWRKEY管脚,或使用EMERG_OFF管脚DTR管脚拉低、来电、接收短信或GPRS数据3.
7.
RTC模块实时时钟部分可以通过连接一个外部电容或者电池(可充电或者不可充电型)到VRTC管脚来供电.
模块内部有一个1.
5K的限流电阻.
纽扣电池或者超级电容可以用来给RTC供电.
以下为几种给RTC供电的参考电路:图14:不可充电电池给RTC供电图15:可充电电池给RTC供电M35硬件设计手册-35-上海移远通信技术有限公司图16:电容给RTC供电以下是一款Seiko公司的可充电纽扣电池XH414H-IV01E.
图17:SeikoXH414H-IV01E充电曲线M35硬件设计手册-36-上海移远通信技术有限公司3.
8.
串口模块提供了两个通用异步收发器:主串口和调试串口.
模块称作DCE设备(DataCommunicationEquipment),按照传统的DCE-DTE(DataTerminalEquipment)方式连接.
模块支持固定波特率和自适应波特率.
自适应波特率支持范围4800bps到115200bps.
主串口:TXD:发送数据到DTE设备的RXD端.
RXD:从DTE设备TXD端接收数据.
RTS:DTE请求发送数据给DCE.
CTS:清除发送.
DTR:DTE准备好并通知DCE(此管脚可以用来唤醒模块)RI:振铃(DCE有来电或者URC或者短信会发送信号通知DTE).
DCD:载波检测(当DCE和DTE之间的通信链路建立起来,).
在默认情况下,模块的硬件流控是关闭的.
当客户需要硬件流控时,管脚RTS,CTS必须连接到客户端,AT命令"AT+IFC=2,2"可以用来打开硬件流控.
AT命令"AT+IFC=0,0"可以用来关闭流控.
具体请参考文档[1]调试串口:DBG_TXD:发送数据到DTE的串口.
DBG_RXD:从DTE的串口接收数据.
串口逻辑电平如下表所示:表9:串口逻辑电平参数最小值最大值单位VIL00.
25*VDD_EXTVVIH0.
75*VDD_EXTVDD_EXT+0.
3VVOL00.
15*VDD_EXTVVOH0.
85*VDD_EXTVDD_EXTV表10:串口管脚定义接口名称管脚作用调试串口DBG_RXD14调试串口接收数据DBG_TXD15调试串口发送数据主串口DTR20DTE准备就绪TXD21串口发送数据RXD22串口接收数据CTS23清除发送RTS24DTE请求发送数据M35硬件设计手册-37-上海移远通信技术有限公司DCD25载波检测RI26振铃指示3.
8.
1.
主串口3.
8.
1.
1.
主串口特点包括数据线TXD和RXD,硬件流控控制线RTS和CTS,其它控制线DTR,DCD和RI.
8个数据位,无奇偶校验,一个停止位.
硬件流控默认关闭,软件流控暂不支持.
用以AT命令传送,GPRS数传,CSD传真等等.
串口支持软件多路复用功能,软件升级.
支持波特率如下:300,600,1200,2400,4800,9600,14400,19200,28800,38400,57600,115200.
模块默认设置为自适应波特率.
自适应波特率支持以下波特率:4800,9600,19200,38400,57600,115200bps.
设置固定波特率或者自适应波特率同步之后,发送字符串命令"AT",当串口准备好以后模块会回复"OK".
主控器通过发送"AT","at"命令到模块,模块会自动检测并识别出主控制器当前的波特率.
自适应波特率功能可以使主控器无需知道当前的波特率就能完成跟模块的通信.
自适应波特率功能默认是关闭的.
为了更好的使用自适应波特率功能,以下的使用条件需要注意:DTE和DCE设备之间同步:自适应波特率功能开启情况下,当DCE设备上电,在发送"AT"字符前最好等待2~3秒钟.
当模块回复"OK",表明DTE和DCE设备完成了同步.
在自适应波特率模式下,主控器如果需要URC信息,必须首先进行同步.
否则URC信息将会被省略.
自适应波特率操作配置:串口配置为8位数据位,无奇偶校验位,1位停止位(出厂配置)只有字符串"AT"或者"at"可以被检测到.
("At"或者"aT"无法被识别)自适应波特率模式下,如果模块开机没有先同步,如"RDY","+CFUN:1"和"+CPIN:READY"这样的URC信息将不会上报.
DTE在切换到新的波特率时,会先通过"AT"或者"at"设置新波特率,在模块检测并同步新波特率之前,模块会使用之前的波特率发送URC信息.
因此DTE在切换到新的波特率时,设备有可能会收到无法识别的字符.
不推荐在固定波特率模式时切换到自适应波特率模式.
M35硬件设计手册-38-上海移远通信技术有限公司在自适应波特率模式下,不推荐切换到软件多路复用模式.
注意:为保证DCE和DTE设备之间通信可靠性,模块开机后推荐设置固定波特率.
要进一步了解信息,请参考文档[1]中"AT+IPR"章节.
3.
8.
1.
2.
串口的连接方式主串口的连接方式较为灵活,如下是三种常用的连接方式.
全功能的串口按照如下的连接方式,此方式主要应用在调制解调模式(PPP拨号).
图18:全功能串口连接方式示意图三线制的串口请参考如下的连接方式:图19:串口三线制连接方式示意图M35硬件设计手册-39-上海移远通信技术有限公司带流控的串口连接请参考如下电路连接,此连接方式可提高大数据量传输的可靠性,防止数据丢失.
图20:带流控的串口连接方式示意图3.
8.
1.
3.
软件升级主串口TXD,RXD线除了可以用来通信之外,还可以用来升级软件.
在软件升级过程中,PWRKEY管脚必须拉低.
软件升级可以参考下图连线:图21:软件升级连线图注意:为了帮助升级固件,移远公司开发了一款升级夹具和发布了一款升级参考文档.
想要了解更多,请参考文档[12].
M35硬件设计手册-40-上海移远通信技术有限公司3.
8.
2.
调试串口调试串口:数据线:DBG_TXD和DBG_RXD调试口仅用作软件调试,波特率配置为460800bps串口会自动向外面输出log信息调试串口连线参考如下方式连接:图22:软件调试连线图注意:要了解串口应用的更多信息,请参考文档[10].
M35硬件设计手册-41-上海移远通信技术有限公司3.
8.
3.
串口应用3.
3V电平情况下的电平匹配电路参考设计如下.
如果MCU/ARM是3V的电平,则根据分压原则,将电阻5K6要改为15K.
图23:3.
3V电平转换电路M35硬件设计手册-42-上海移远通信技术有限公司5V系统的电平匹配,模块和外设之间的电平匹配可以参考如下的连接方式,如下的虚线部分可以参考上面的实线电路(虚线部分模块发送参考模块TXD的电路设计,虚线部分模块接收参考模块RXD的电路设计).
VCC_MCU是客户端的I/O电平电压.
VDD_EXT是模块输出的I/O电平电压.
图24:5V电平转换电路M35硬件设计手册-43-上海移远通信技术有限公司当模块和PC机进行通信时,需要在他们之间加RS232电平转换电路.
因为模块的串口配置都不是RS232电平,仅支持CMOS电平.
下图为模块跟PC通信时,串口电平转换电路.
图25:RS232电平转换电路M35硬件设计手册-44-上海移远通信技术有限公司3.
9.
音频接口模块提供了两路模拟音频输入通道和两路模拟输出通道.
表11:音频接口管脚定义AIN1和AIN2两个通道都可以用作麦克风输入或模拟音频信号输入.
麦克风通常选用驻极体麦克风.
AIN1和AIN2两个通道都是差分输入.
AOUT1通道可以用于听筒输出.
通常用于手持话筒.
AOUT1通道为差分输出.
此通道只支持语音.
AOUT2通道支持差分输出,通常为扬声器输出(内置AB类功放,最大可以驱动800毫瓦).
此通道同时支持语音和来电铃声.
AOUT2通道也支持单端输出,LOUDSPKP和AGND可以构成一个伪差分输出的结构.
此方式通常用于连接到耳机,同时支持语音和来电铃声.
这两个音频通道可以通过"AT+QAUDCH"命令来切换,使用AT命令"AT+QAUDCH="查询音频通道.
AT+QAUDCH=0AIN1/AOUT1(常用音频通道),默认值为0.
AT+QAUDCH=2AIN2/AOUT2(辅助音频通道).
使用AT+QMIC可以调节麦克风的输入增益,也可以使用"AT+CLVL"命令来调节输出到听筒或是扬声器的音频增益.
"AT+QECHO"命令用于回音消除功能的参数设置.
"AT+QSIDET"命令则用以设置侧音增益.
要了解更多,请参考文档[1].
接口接口名管脚编号作用(AIN1/AOUT1)MIC1P4音频输入1正端MIC1N5音频输入1负端SPK1P7音频输出1正端SPK1N6音频输出1负端(AIN2/AOUT2)MIC2P2音频输入2正端MIC2N3音频输入2负端AGND1配合LOUDSPKP使用LOUDSPKP9音频功放输出2正端LOUDSPKN8音频功放输出2负端M35硬件设计手册-45-上海移远通信技术有限公司表12:AOUT2的差分输出特性项目条件最小典型最大单位均方根功率8ohmloadVBAT=4.
3vTHD+N=1%800mW8ohmloadVBAT=3.
7vTHD+N=1%700mW8ohmloadVBAT=3.
2vTHD+N=1%500mW自适应增益范围018dB自适应增益步进3dBM35硬件设计手册-46-上海移远通信技术有限公司3.
9.
1.
防止TDD噪声和其它噪声手持话柄及免提的麦克风建议采用内置射频滤波双电容(如10pF和33pF)的驻极体麦克风,从干扰源头滤除射频干扰,会很大程度改善耦合TDD噪音.
33pF电容用于滤除模块工作在900MHz频率时的高频干扰.
如果不加该电容,在通话时候有可能会听到TDD噪声.
同时10pF的电容是用以滤除工作在1800MHz频率时的高频干扰.
需要注意的是,由于电容的谐振点很大程度上取决于电容的材料以及制造工艺,因此选择电容时,需要咨询电容的供应商,选择最合适的容值来滤除工作在GSM850MHz,GSM900MHz,DCS1800MHz和PCS1900MHz时的高频噪声.
GSM发射时的高频干扰严重程度通常主要取决于客户应用设计.
在有些情况下,GSM900的TDD噪声比较严重,而有些情况下,DCS1800的TDD噪声比较严重.
因此客户可以根据测试的结果选贴需要的滤波电容,甚至有的时候不需要贴该类滤波电容.
PCB板上的射频滤波电容摆放位置要尽量靠近音频器件或音频接口,走线尽量短,要先经过滤波电容再到其他点天线的位置离音频元件和音频走线尽量远,减少辐射干扰,电源走线和音频走线不能平行,电源线尽量远离音频线.
差分音频走线必须遵循差分信号的Layout规则.
M35硬件设计手册-47-上海移远通信技术有限公司3.
9.
2.
麦克风接口参考AIN1/AIN2通道内置驻极体麦克风偏置电压.
麦克风通道参考电路下图所示:图26:AIN1&AIN2麦克风通道接口电路3.
9.
3.
听筒接口参考图27:AOUT1听筒输出接口M35硬件设计手册-48-上海移远通信技术有限公司3.
9.
4.
耳机接口参考图28:耳机接口3.
9.
5.
扬声器接口参考图29:扬声器接口M35硬件设计手册-49-上海移远通信技术有限公司3.
9.
6.
音频电气特性表13:驻极体麦克风典型特性参数参数最小典型最大单位工作电压11.
252.
0V工作电流500uA阻抗2.
2kOhm表14:音频接口典型特性参数参数最小典型最大单位常用音频输出接口(SPK1)单端输出负载2832Ohm参考电平02.
4Vpp差分输出负载2832Ohm参考电平04.
8Vpp辅助音频输出接口(LOUDSPK)单端输出负载8Ohm参考电平0VBATVpp差分输出负载8Ohm参考电平02*VBATVppM35硬件设计手册-50-上海移远通信技术有限公司3.
10.
SIM卡接口SIM卡接口支持GSMPhase1规范的功能,同时也支持GSMPhase2+规范的功能和FAST64kbpsSIM卡(用于SIM应用工具包).
SIM卡通过模块内部的电源供电,支持1.
8V和3.
0V供电.
3.
10.
1.
SIM接口下表介绍了SIM的接口管脚定义.
表15:SIM卡接口管脚定义(SIM)下图是SIM接口的参考电路,使用6pin的SIM卡座.
图30:使用6pinSIM卡座参考电路图(SIM)在SIM卡接口的电路设计中,为了确保SIM卡的良好的功能性能和不被损坏,在电路设计中建议遵循以下设计原则.
名称管脚号作用SIM_VDD27SIM卡供电电源.
自动侦测SIM卡工作电压.
精度3.
0V±10%和1.
8V±10%.
最大供电电流10mA.
SIM_RST28SIM卡复位脚SIM_DATA29SIM卡数据线SIM_CLK30SIM卡时钟线SIM_GND31SIM卡地脚M35硬件设计手册-51-上海移远通信技术有限公司SIM卡座与模块距离摆件不能太远,越近越好,尽量保证SIM卡信号线布线不超过20cm.
SIM卡信号线布线远离RF线和VBAT电源线.
SIM卡座的GND与模块的SIM_GND布线要短而粗,使二者GND等电势.
SIM_VDD和SIM_GND的布线宽度都保证不小于0.
5mm,且在SIM_VDD与SIM_GND之间的旁路电路不超过1uF,并靠近SIM卡座摆放.
为了防止可能存在的SIM_CLK信号对SIM_DATA信号的串扰,两者布线不要太靠近,在两条走线之间增加地屏蔽.
且对SIM_RST信号也需要地保护.
为了保证良好的ESD保护,建议加TVS管,并靠近SIM卡座摆放.
选择的ESD器件寄生电容不大于50pF,例如WILL(http://www.
willsemi.
com)ESDA6V8AV6.
在模块和SIM卡之间需要串联22欧姆的电阻用以抑制杂散EMI,增强ESD防护.
SIM卡的外围电路必须尽量靠近SIM卡座.
3.
10.
2.
6-pinSIM卡座使用6-pinSIM卡座,推荐使用Amphenol公司的C70710M0065122.
访问http://www.
amphenol.
com获取更多信息.
图31:AmphenolC70710M0065122SIM卡座M35硬件设计手册-52-上海移远通信技术有限公司表16:AmphenolSIM卡座管脚说明名称管脚作用SIM_VDDC1SIM卡电源脚SIM_RSTC2SIM卡Reset脚SIM_CLKC3SIM卡时钟脚GNDC5地VPPC6悬空SIM_DATAC7SIM卡数据脚3.
11.
RI信号动作表17:RI信号动作状态RI应答待机高电平语音呼叫变为低电平,之后:(1)通话建立时变为高电平.
(2)使用AT命令ATH挂断,RI变为高电平.
(3)呼叫方挂断,RI首先变为高电平,然后拉为低电平持续120ms,收到自动回复URC信息"NOCARRIER",之后再变为高电平.
(4)收到短信时变为高电平.
数据传输变为低电平,之后:(1)当数据连接建立成功,变为高电平.
(2)使用AT命令ATH关断数据传输呼叫,RI变为高电平.
(3)呼叫方挂断,RI首先变为高电平,然后拉为低电平持续120ms,收到自动回复URC信息"NOCARRIER",之后再变为高电平.
(4)收到短信时变为高电平.
短信当收到新的短信,RI变为低电平,持续120ms,再变为高电平.
URC某些URC信息可以触发RI拉低120ms.
要了解更多,请参考文档[10].
如果模块用作主叫方,RI会保持高电平,收到URC信息或者短信时除外.
而模块用作被叫方时,RI的时序如下所示:M35硬件设计手册-53-上海移远通信技术有限公司图32:语音呼叫时模块用作被叫方RI时序图33:数据呼叫时模块用作被叫方RI时序图34:模块用作主叫时RI时序图35:收到URC信息或者短信时RI时序M35硬件设计手册-54-上海移远通信技术有限公司3.
12.
网络状态指示NETLIGHT管脚信号可以用指示灯来指示网络的状态.
该管脚工作状态如下表所示:表18:ETLIGHT的工作状态状态模块功能关闭模块没有运行64ms开/800ms关模块未注册到网络64ms开/2000ms关模块注册到网络64ms开/600ms关GPRS数据传输通讯参考电路如下图.
图36:NETLIGHT参考电路M35硬件设计手册-55-上海移远通信技术有限公司3.
13.
工作状态指示STATUS管脚用作为输出管脚,可以用以指示模块是否开启,此管脚可以作为PWRKEY开机和关机释放的重要参考.
在设计中,该管脚可以连到DTE设备的GPIO口上,或者驱动一个LED灯来指示模块工作状态.
参考电路图如下图所示.
表19:STATUS管脚定义图37:STATUS参考电路名称管脚作用STATUS12模块工作状态指示M35硬件设计手册-56-上海移远通信技术有限公司4.
天线接口管脚39是RF天线输入端.
RF接口50欧姆阻抗匹配.
表20:RF_ANT管脚定义4.
1.
射频参考电路射频外围参考电路如下所示:图38:射频参考电路M35提供了一个RF天线焊盘作为天线连接接口.
连接到模块RF天线焊盘的RF走线必须使用微带线或者其他类型的RF走线,阻抗必须控制在50欧姆左右.
为了获得更好的射频性能,RF输入端口两侧各有接地焊盘.
为了最小化RF走线或者RF线缆上的损耗,必须谨慎设计.
建议插入损耗必须满足以下条件:GSM850/EGSM900200kHz502mVmVIVBAT峰值电流(每个发射时隙下)GSM850/GSM900下最大功率等级时1.
61.
8AM35硬件设计手册-61-上海移远通信技术有限公司5.
4.
静电防护在模块应用中,由于人体静电,微电子间带电摩擦等产生的静电,通过各种途径放电给模块,可能会对模块造成一定的损坏,所以ESD保护必须要重视,不管是在生产组装、测试,研发等过程,尤其在产品设计中,都应采取防ESD保护措施.
如电路设计在接口处或易受ESD点增加ESD保护,生产中带防ESD手套等.
下表为模块重点PIN脚的ESD耐受电压情况.
表27:ESD性能参数(温度:25℃,湿度:45%)管脚名接触放电空气放电VBAT,GND±5KV±10KVRF_ANT±5KV±10KVTXD,RXD±4KV±8KVOthers±0.
5KV±1KVM35硬件设计手册-62-上海移远通信技术有限公司6.
机械尺寸该章节描述模块的机械尺寸以及客户使用该模块设计的推荐封装尺寸.
6.
1.
模块机械尺寸图40:M35正视图/侧视图(单位:毫米)M35硬件设计手册-63-上海移远通信技术有限公司图41:M35底视图(单位:毫米)M35硬件设计手册-64-上海移远通信技术有限公司6.
2.
推荐PCB封装图42:推荐封装(单位:毫米)注意:1.
蓝色焊盘为保留管脚,客户可以不用设计;2.
保证PCB板上模块和其他元器件之间间距至少3mm.
M35硬件设计手册-65-上海移远通信技术有限公司6.
3.
模块正视图图43:模块正视图M35硬件设计手册-66-上海移远通信技术有限公司6.
4.
模块底视图图44:模块底视图M35硬件设计手册-67-上海移远通信技术有限公司7.
储存和生产7.
1.
存储M35以真空密封袋的形式出货.
模块的存储需遵循如下条件:环境温度低于40摄氏度,空气湿度小于90%情况下,模块可在真空密封袋中存放12个月.
当真空密封袋打开后,若满足以下条件,模块可直接进行回流焊或其它高温流程:模块环境温度低于30摄氏度,空气湿度小于60%,工厂在72小时以内完成贴片.
空气湿度小于10%若模块处于如下条件,需要在贴片前进行烘烤:当环境温度为23摄氏度(允许上下5摄氏度的波动)时,湿度指示卡显示湿度大于10%当真空密封袋打开后,模块环境温度低于30摄氏度,空气湿度小于60%,但工厂未能在72小时以内完成贴片当真空密封袋打开后,模块存储空气湿度大于10%如果模块需要烘烤,请在125摄氏度下(允许上下5摄氏度的波动)烘烤48小时.
注意:模块的塑料托盘无法承受如此高温,在模块烘烤之前,请移除塑料托盘.
如果只需要短时间的烘烤,请参考IPC/JEDECJ-STD-033规范.
7.
2.
生产焊接用印刷刮板在网板上印刷锡膏,使锡膏通过网板开口漏印到PCB上,印刷刮板力度需调整合适,为保证模块印膏质量,M35模块焊盘部分对应的钢网厚度应为0.
2mm.
M35硬件设计手册-68-上海移远通信技术有限公司图45:印膏图为避免模块反复受热损伤,建议客户PCB板第一面完成回流焊后再贴移远模块.
推荐的炉温曲线图如下图所示图46:炉温曲线M35硬件设计手册-69-上海移远通信技术有限公司7.
3.
包装M35模块的包装是以托盘的形式,并用真空密封袋将其封装.
M35硬件设计手册-70-上海移远通信技术有限公司附录A:GPRS编码方案在GPRS协议中,用到四种编码方案.
下表为它们的区别:表28:不同编码方案描述方式码速USFPre-codedUSFRadioBlockexcl.
USFandBCSBCSTailCodedbitsPuncturedbits数据速率Kb/sCS-11/23318140445609.
05CS-22/33626816458813213.
4CS-33/43631216467622015.
6CS-4131242816-456-21.
4如下图所示为CS-1,CS-2和CS-3射频协议块结构:图47:CS-1,CS-2和CS-3射频协议块结构下图所示为CS-4射频协议块结构:图48:CS-4射频协议块结构M35硬件设计手册-71-上海移远通信技术有限公司附录B:GPRS多时隙classesGPRS规范中,定义了29类GPRS多时隙模式提供给移动台使用.
多时隙类定义了上行和下行的最大速率.
表述为3+1或者2+2,第一个数字表示下行时隙数目,第二个数字表示上行时隙数目.
Activeslots表示GPRS设备上行,下行通讯可以同时使用的总时隙数.
不同的多时隙类描述如下表所示:表29:GPRS多时隙classesMultislotclassDownlinkslotsUplinkslotsActiveslots1112221332234314522463247334841593251042511435124451333NA1444NA1555NA1666NA1777NA1888NA1962NA2063NA2164NA2264NA2366NA2482NA2583NA2684NA2784NA2886NA2988NA上海移远通信技术有限公司上海市徐汇区田州路99号13幢501室电话:+862151086236邮箱:info@quectel.
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