USR-GM3/GM3s GPRS模块硬件设计手册
(USR-GM3/GM3s)
目录
USR-GM3/GM3s 硬件设计手册 1
1. 前言 3
1.1. 文档目的 3
1.2. 缩略语 3
2. 产品简介 3
2.1. 技术规格 3
2.2. 硬件框图 4
3. 结构与安装 5
3.1. 脚位尺寸 5
3.2. 封装尺寸 6
4. 模块电气特性 6
4.1. 接口信号定义注释 6
4.2. 电气特征 7
4.3. 电源接口 8
4.4. UART接口 8
4.5. LED输出控制 9
4.6. 复位控制和恢复出厂设置控制及唤醒引脚功能,开关机功能 10
5. PCB设计及装配 10
5.1. PCB设计要求 10
5.2. 调试串口 10
5.3. 安装调试 10
6.免责声明 11
7.更新历史 11
1. 前言
1.1. 文档目的
本文详细阐述了USR-GM3/GM3s通讯模块的基本功能及主要特点、硬件接口及使用方法、结构特性、功耗特性,指导用户将模块嵌入各种应用终端的使用说明。
1.2. 缩略语
缩语 | 描述 | 中文描述 |
UART | Universal Asynchronous Receiver/Transmitter | 通用异步收发传输器 |
GSM | Global System for Mobile Communications | 全球移动通讯系统 |
GPRS | General Packet Radio Service | 通用分组无线业务 |
DCS | Distributed Control System | 分布式控制系统 |
DTU | date transfer unit | 数据传送装置 |
TCP | Transmission Control Protocol | 传输控制协议 |
UDP | User Datagram Protocol | 用户数据报协议 |
HTTPD | Hyper Text Transfer Protocol Daemon | 超文字传输协定常驻程式 |
PDU | Protocol Data Unit | 协议数据单元 |
2. 产品简介
2.1. 技术规格
波特率范围:2400、4800、9600、14400、19200、28800、33600、38400、57600、115200、230400、460800、921600。
工作电压:3.40V~4.20V
工作电流:平均电流55mA~90mA,最大电流750mA
工作温度:-25~+85℃
储存温度:-40~+125℃
储存湿度:5%~95%RH
最大发射功率:GSM900 class4(2W),DCS1800 class1(1W)
2.2. 硬件框图
该模块框图如图2-1所示,该模块提供接口包括:电源输入、输出,开/关机控制,复位重启控制,恢复出厂设置控制,,模块工作指示灯,模拟音频输入、输出,UART,SIM,射频天线。
GM3s为内置SIM卡,无需SIM卡槽。
图2-1
3. 结构与安装
3.1. 脚位尺寸
外形尺寸为27.94*24*3mm,误差为±0.2mm.引脚尺寸如图3-1
图3-1
3.2. 封装尺寸
模块的焊盘封装尺寸如图3-2所示
图3-2
模块的脚位标号如图3-3所示
图3-3
4. 模块电气特性
4.1. 接口信号定义注释
注:在信号类型中,P表示电源,I表示输入,O表示输出,N表示不可用,PU表示内部2V8上拉(10K PU:内部10K,2.8V上拉)
管脚 | 名称 | 信号类型 | 说明 |
1 | VCC | P | 电源正极,对地电平3.40V~4.20V |
2 | VCC | P | 电源正极,对地电平3.40V~4.20V |
3 | GND | P | 电源地 |
4 | GND | P | 电源地 |
5 | Reload | I(10K PU) | 拉低1-3秒是启动simplelink配置,3S以上是恢复出厂设置 |
6 | Wake up | I(10K PU) | 唤醒引脚,低电平有效 |
7 | RS485 | O | 启用RS485功能时,用于控制收发状态切换 |
8 | NC | N | 不可用,悬空 |
9 | Reset | I(10K PU) | 模块复位,低电平有效 |
10 | GPRS | O | GPRS状态,高电平为已挂载网络,低电平为未挂载网络 |
11 | LINKA | O | Socket A状态,高电平为已连接,低电平为未连接 |
12 | LINKB | O | Socket B状态,高电平为已连接,低电平为未连接 |
13 | DATA | O | 数据传输状态,高电平为有数据,低电平为无数据 |
14 | WORK | O | 数据传输状态,高电平为有数据,低电平为无数据 |
15 | POWER KEY | I | 开关机,低电平有效 |
16 | NC | N | 不可用,悬空 |
17 | GND | P | 电源地 |
18 | SPEAKER- | O | 喇叭输出负端 |
19 | SPEAKER+ | O | 喇叭输出正端 |
20 | MIC- | I | 麦克输入负端 |
21 | MIC+ | I | 麦克输入正端 |
22 | VSIM | P | SIM卡供电 |
23 | SIM_CLK | O | SIM卡时钟信号 |
24 | SIM_DAT | I/O | SIM卡数据信号 |
25 | SIM-RST | O | SIM卡重启控制 |
模块电源图片 26 | NC | N | 不可用,悬空 |
27 | HST-TXD | O | 烧录串口TX |
28 | HST-RXD | I | 烧录串口RX |
29 | V-PAD | P | 2.8V电压输出 最大电流200mA 此为模块I/O口电源,用户可做串口匹配和上拉电源 |
30 | NC | N | 不可用,悬空 |
31 | NC | N | 不可用,悬空 |
32 | NC | N | 不可用,悬空 |
33 | NC | N | 不可用,悬空 |
34 | NC | N | 不可用,悬空 |
35 | TXD1 | O(20K PU) | UART1的TX信号 |
36 | RXD1 | I(10K PU) | UART1的RX信号 |
37 | CTS1 | O | UART1的CTS信号 |
38 | RTS1 | I | UART1的RTS信号 |
39 | GND | P | 电源地 |
40 | GND | P | 电源地 |
41 | RF | N | 射频信号输出 |
42 | GND | P | 电源地 |
4.2. 电气特征
描述 | Min(V) | 典型值 | Max (V) | |
V-PAD | 输出电压 | V-PAD -0.2 | 2.8V | V-PAD +0.2 |
VIL | 最低电压 | 0 | —— | 0.3* V-PAD |
VIH | 最高电压 | 0.7*V-PAD | —— | V-PAD |
VTH | 阀值电压 | —— | 0.5*V-PAD | —— |
4.3. 电源接口
推荐采用开关电源供电,电源电压VCC GM3工作电压:3.40V~4.20V,推荐3.8V。通过主电源引脚为模块供电,引脚接口并联适当储能电容和高频电容,电路图如图4-2所示。
图4-2
4.4. UART接口
当用户单片机I/O电平不是2V8时,需要做电平匹配,DEVDD为客户MCU的I/O电源。V-PAD为GM3模块I/O口电源,用户可其做串口匹配和上拉电源使用。
图4-4-2
4.5. LED输出控制
模块提供LED输出控制,通过LED状态显示模块工作作态, 建议使用时加上POWER电源指示灯。LED指示灯状态如下:
图4-7
4.6. 复位控制和恢复出厂设置控制及唤醒引脚功能
模块提供硬件复位功能, Reload引脚内部10K上拉拉低1-3秒是启动simplelink配置,3S以上是恢复出厂设置。
RESET引脚部10K上拉拉低0.5S,然后拉高或悬空复位。
WAKE UP 引脚内部10K上拉,低电平有效。
推荐电路图如图4-8所示
图4-8
5. PCB设计及装配
5.1. PCB设计要求
建议焊盘设计应考虑焊接的可靠性。模块布局距离板边≥2mm。模块周围区域避免器件的干扰影响。
模块底部铺地完整,尽量减少走高频大电流信号线。尤其是RF部分,不可避免也应和模块不在同一层,尽量保持走线在中间层或底层,以减少干扰。
5.2. 调试串口
用户使用时,必须要把VCC、HST-TXD(Pin27)、HST-RXD(Pin28)、GND以2.54*4的接口方式引出,以便后续固件升级。
5.3. 安装调试
PCB板焊接避免虚焊,漏焊,短路等现象。
模块拆封后保存环境条件:温度<30℃,湿度<60%(RH)情况下24小时内进行安装。
6.免责声明
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7.更新历史
2015-10-20 版本V1.0.创立
2016-02-20 版本V1.1修正一些错误,Reload脚功能修改。
将硬件说明改为硬件手册,更换页眉。
2016-03-03 版本v1.2 增加 唤醒引脚功能介绍。
增加GM3s图片
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