版本修改記錄日作CTSRTS緒 相關(guān)文 綜 功能 評(píng)估 應(yīng)用接 管腳描 工作模 電源供 開關(guān) 省電技 模式切換匯 串 USB接 SIM卡接 SIM 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指 射頻接 射頻參考電 RF輸出功 電器特性，可靠性，射頻特 絕對(duì)最大 推薦工作條 工作溫 電源額度 靜電防 機(jī)械尺 模塊機(jī)械尺 推薦PCB封 和生 7.1........................................................................................................................................................................生產(chǎn)焊 緒本文檔定義了ir720D冊(cè)和用戶指導(dǎo)書，客戶可以快速應(yīng)用ir720D模塊于無(wú)線應(yīng)用。相關(guān)文檔表格1：相1Air720D_AT指令集詳23Air720DPCB4Luat調(diào)試工5綜ir720D模塊是一款帶分集接收功能的G移動(dòng)三模無(wú)線通信模塊，支持LE-TDDTDCDMAGPRS，幾乎能夠滿足所有的M2M的需求，包括汽車及個(gè)人追蹤服務(wù)、無(wú)線POSPDA以及其它M2M的應(yīng)用。Air720D支持兩種開發(fā)模式傳統(tǒng)的AT指令模式：MCU通過(guò)AT指令控制Air720D 表格2：模塊主要特征LET-TD-SCDMA:CLASS3(24dBm+1/-LTE-TDD:Class3(23dBm+1/-VBAT3.3V~4.2V，典型值TD-SCDMA特支持CCSA最大上行速率2.2Mbps，最大下行速率最大支持non-CA支持1.4~20MHz下行支持多入多出最大上行速率50Mbps，最大下行速率GSM支持GPRSmulti-slotclass12（默認(rèn)為編碼格式：CS-1/CS-2/CS-3和CS-每幀最大4個(gè)Rx時(shí)支持GMSK和8-下行編碼格式：CS1-4和MCS1-上行編碼格式：CS1-4和MCS1-支持TCP/UDP/PPP/FTP/HTTP/NITZ/CMUX/NDIS/NTP/HTTPS/協(xié)FTPS/SMTP/SMTPS/MMS/DTMF/FILE支持USIM/：1.8V和PCM支持8位A-LAW,U-LAW和16位線性編碼格支持長(zhǎng)幀和短USB兼容用于AT主串口由于AT命令和數(shù)據(jù)傳由于調(diào)試信息輸出波特率特性阻抗50歐尺寸重量：約正常工作溫度:-極限工作穩(wěn)定:-所有器件完全符合RoHS標(biāo)144個(gè)管腳，其中80個(gè)為L(zhǎng)CC管腳，64個(gè)為L(zhǎng)GA功能圖下圖為Air720D功能框圖，闡述了其主要功能器射頻部圖表圖表1：功評(píng)估板為了有助于測(cè)試及使用Air720D，合宙提供一套評(píng)估板。評(píng)估板包括Air720D模塊、EVB_Air720D、UART轉(zhuǎn)USB等模塊采用LCC封裝，144個(gè)SMT焊盤管腳，以下章節(jié)將詳細(xì)闡述Air720D各接口的功管腳描述圖表2：管腳排列圖（正視圖表格3：管腳描電管腳描電氣特備Vmax=4.2V7輸出輸出電壓最大200mA輸出電開機(jī)管腳描電氣特備I硬件關(guān)機(jī)管腳描電氣特備I模塊網(wǎng)絡(luò)指管腳描電氣特備6O5OO管腳描電氣特備IUSB插入檢USB差分?jǐn)?shù)據(jù)USB差分?jǐn)?shù)據(jù)主串管腳描電氣特備OIOIIOO管腳描電氣特備OI管腳描電氣特備0管腳描電氣特備OI2C接口，使用時(shí)需要外加O管腳描電氣特備IPCM接OSPI接管腳描電氣特備OSPI接IOSIO接管腳描電氣特備管腳描電氣特備P VOHmin=SIM_VDD-O O I 管腳描電氣特備I直接測(cè)量VBATI管腳描電氣特備管腳描電氣特備1I3O4I2I管腳描電氣特備I工作模式下表簡(jiǎn)要的敘述了接下來(lái)幾章提到的各種工作模式表格4：工模功正常工境信號(hào)的強(qiáng)弱，動(dòng)態(tài)DTX控制以及射頻工作頻率。關(guān)機(jī)模最少功能模(保持供電電壓飛行模電源供電模塊電源工作特性在模塊應(yīng)用設(shè)計(jì)中，電源設(shè)計(jì)是很重要的一部分。由于射頻發(fā)射時(shí)會(huì)在短時(shí)間有一個(gè)較大電流的的突發(fā)脈沖。在突發(fā)脈沖階段內(nèi)，電源必須能夠提供高的峰值電流，不然有可能會(huì)引起供電電壓的跌落，跌落情況在G網(wǎng)絡(luò)下非常明顯。圖表3：模塊2G發(fā)射時(shí)的電壓電減小電壓跌落 圖表圖表4：VBAT輸入?yún)⒖茧姽╇妳⒖茧娐穳旱膲翰畈皇呛艽?，建議選擇LDO作為供電電源。若輸入輸出之間存在比較大的壓差，則使用開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器LDO供電下圖是5V供電的參考設(shè)計(jì)，采用了Micrel公司的LDO，型號(hào)為MIC29302WU。它的輸出電壓是4.1V，負(fù)載電流峰值到3A。為確保輸出電源的穩(wěn)定，建議在輸出端預(yù)留一個(gè)穩(wěn)壓管，并且靠近模塊VBAT管腳擺放。建議選擇反向擊穿電壓為5.1V，耗散功率為1W圖表5：供電輸入?yún)⒖荚O(shè)DCDC下圖是DCDC開關(guān)電源的參考設(shè)計(jì)，采用的是杰華特公司的 開關(guān)電源，它的最大輸出電流2A，同時(shí)輸入電壓范圍4.7V~20V。注意C25的選型要根據(jù)輸入電壓來(lái)選擇耐壓值開關(guān)機(jī)開ir720D模塊可以通過(guò)PWRKEY管腳開機(jī)。關(guān)機(jī)狀態(tài)下長(zhǎng)按開機(jī)鍵2s以上，模塊會(huì)進(jìn)入開機(jī)流程，軟件會(huì)檢測(cè)VBAT管腳電壓若VBAT管腳電壓大于軟件設(shè)置的開機(jī)電壓（默認(rèn).5V，會(huì)繼續(xù)開機(jī)動(dòng)作直至系統(tǒng)開機(jī)完成；否則，會(huì)停止執(zhí)行開機(jī)動(dòng)作，系統(tǒng)會(huì)關(guān)機(jī)。VBAT上電后，PWRKEY管腳可以啟動(dòng)模塊，把PWRKEY管腳拉低持續(xù)1s之后開機(jī)，開機(jī)成功后PWRKEY管腳可以釋放?？梢酝ㄟ^(guò)檢測(cè)VDDIO管腳的電平來(lái)判別模塊是否開機(jī)。推薦使用開集驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制PWRKEY管腳。下圖為參考電路：圖表6：開集驅(qū)動(dòng)參另一種控制PWRKEYTVS管用以ESD保護(hù)。下圖圖表7：按鍵開機(jī)參考電上電開機(jī)將PWRKEY管腳直接接地可以實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)開機(jī)功能。需要注意，在上電開機(jī)模式下，將無(wú)法關(guān)機(jī)，只要VBAT管腳電壓任然要大于軟件設(shè)定的開機(jī)電壓值，如果不滿足，模塊會(huì)關(guān)閉，就會(huì)出現(xiàn)反復(fù)開關(guān)機(jī)關(guān)以下的方式可以關(guān)閉模塊正常關(guān)機(jī)：使用PWRKEY管腳關(guān)正常關(guān)機(jī)：通過(guò)AT指令A(yù)T+CPOWD關(guān)低壓自動(dòng)關(guān)機(jī)：模塊檢測(cè)到低壓時(shí)關(guān)PWRKEY管腳拉低1.5s以上時(shí)間，模塊會(huì)執(zhí)行關(guān)機(jī)動(dòng)作關(guān)機(jī)過(guò)程中，模塊需要注銷網(wǎng)絡(luò)，注銷時(shí)間與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)有關(guān)，經(jīng)測(cè)定用時(shí)約2~12s，因此建議延長(zhǎng)12s再進(jìn)行斷電或重啟，以確保在完全斷電之前讓軟件保存好重要數(shù)據(jù)。低電壓自動(dòng)關(guān)機(jī)省電技術(shù)最少功能模式最少功能模式可以將模塊功能減少到最小程度，此模式可以通過(guò)發(fā)送“AT+CFUN=<fun>”命令來(lái)設(shè)置。0，1，40：最少功能（關(guān)閉RF和1：全功能（默認(rèn)4：關(guān)閉RF發(fā)送和接收功能有效，但是與射頻部分以及SIM卡部分相關(guān)的AT命令則不可用。如果使用“AT+CUN=4”設(shè)置模塊，RF部分功能將會(huì)關(guān)閉，而串口依然有效。所有與RF部分相關(guān)的AT命令不可用。模塊通過(guò)“AT+CFUN=0”或者“AT+CFUN=4”設(shè)置以后，可以通過(guò)“AT+CFUN=1”命令設(shè)置返回到全功能狀睡眠模式（慢時(shí)鐘模式休眠，當(dāng)WAKEUP_IN為高時(shí)，模塊在沒(méi)有動(dòng)作的情況下會(huì)在30s左右進(jìn)入休眠模式；DTR由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)將模塊喚醒，同時(shí)，主串口連續(xù)發(fā)送AT指令也可以喚醒模塊，但是前面一些AT指令會(huì)丟失。對(duì)于Luat版本一般情況下，用戶是不需要寫代碼去控制進(jìn)入或者退出休眠狀態(tài)，系統(tǒng)自動(dòng)控制進(jìn)入和退休注意：AT版本默認(rèn)狀態(tài)不會(huì)進(jìn)入休眠，需要發(fā)指令A(yù)T+CSCLK=1或AT+CSCLK=2才能是模塊進(jìn)入休眠。詳請(qǐng)參考《AirM2M無(wú)線模塊AT命令手冊(cè)睡眠喚醒當(dāng)模塊處于睡眠模式，以下方法可以喚醒模塊AT版本將WAKEUP_IN管腳拉低可以喚醒模塊。WAKEUP_IN管腳拉低20ms后，串口被激活GPIO中斷接收來(lái)電或者網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)以喚醒模塊接收以喚醒模塊模式切換匯總表格5：模式切換匯總做動(dòng)作30s自動(dòng)休眠使用PWRKEY或VBAT電壓低于關(guān)機(jī)串UART2和調(diào)試串口。模塊支持固定波特率和自適應(yīng)波特率。自適應(yīng)波特率支持范4800bps115200bps。主串 TXD：發(fā)送數(shù)據(jù)到DTE設(shè)備的RXDRXD：從DTE設(shè)備TXD端接收數(shù)RTS：DTE請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)給CTS：清除發(fā)在默認(rèn)情況下，模塊的硬件流控是關(guān)閉的。當(dāng)客戶需要硬件流控時(shí)，管腳RTS,CTS必須連接到客戶端，AT命令“AT+IFC=,2”可以用來(lái)打開硬件流控。AT命令“AT+IFC=0,0”可以用來(lái)關(guān)閉流控。具體請(qǐng)參考《AirM2M無(wú)線模塊AT命令手冊(cè)》。 DBG_TXD：發(fā)送數(shù)據(jù)到DTE的串DBG_RXD：從DTE的串口接收數(shù)表格6：串口管腳定義接名管作串口發(fā)送數(shù)串口接收數(shù)DTE請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)給清除發(fā)串口接收數(shù)DBG串口發(fā)送數(shù)主串口主串口特點(diǎn)包括數(shù)據(jù)線TXD和RXD，硬件流控控制線RTS和CTS8個(gè)數(shù)據(jù)位，無(wú)奇偶校驗(yàn)，一個(gè)停止位用以AT命令傳送，數(shù)傳等支持波特率如下AT指令版本默認(rèn)情況下模塊是自適應(yīng)波特率(AT+IPR=0)，在自適應(yīng)波特率模式下，開機(jī)后初始化信息（開頭是RDY”）不會(huì)回發(fā)給主控機(jī)。在模塊開機(jī)-3秒后，可以給模塊發(fā)送AT命令。主控機(jī)需首先發(fā)送“AT”字符給模塊來(lái)訓(xùn)練主控機(jī)的波特率，此時(shí)模塊會(huì)上報(bào)初始化信息，表明訓(xùn)練成功。用戶可以發(fā)送一個(gè)“A+IPR=x:&W”命令給模塊（x是波特率，比如600），此命令的作用是設(shè)置一個(gè)固定的波特率并保存，在完成這些配置之后，每次模塊開機(jī)以后，會(huì)自動(dòng)串口返回RC初始化信息（開頭是“RDY”）。為了更好的使用自適應(yīng)波特率功能，以下的使用條件需要注意模塊和上位機(jī)之間同步 在自適應(yīng)波特率模式下，主控器如果需要開機(jī)信息，必須首先進(jìn)行同步。否則開機(jī)初始化信息將不會(huì)上報(bào)自適應(yīng)波特率操作配置 串口配置為8位數(shù)據(jù)位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位，1位停止位（出廠配置模塊開機(jī)時(shí)只有字符串“AT”可以訓(xùn)練波特率。（“at”、“At”或者“aT”無(wú)法被識(shí)別波特率訓(xùn)練成功后，可以識(shí)別大寫、小寫或大小寫組合的AT命令 不推薦在固定波特率模式時(shí)切換到自適應(yīng)波特率模式在自適應(yīng)波特率模式下，不推薦切換到軟件多路復(fù)用模式主串口連接方式主串口的連接方式較為靈活，如下是三種常用的連接方式三線制的串口請(qǐng)參考如下的連接方式圖表8：串口三線制連接方式示意帶流控的串口連接請(qǐng)參考如下電路連接，此連接方式可提高大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)目煽啃?，防止?shù)據(jù)丟失圖表9：帶流控的串口連接方式示調(diào)試串口數(shù)據(jù)線：DBG_TXD和調(diào)試口僅用作軟件調(diào)試，波特率配置為串口會(huì)自外面輸出log信圖表10：軟件調(diào)試連線USB接Air720DUSBUSB2.0規(guī)范，支持高速（480Mbps）和全速（12Mbps）模式。該接口可用于AT接名管作地SIM卡接SIM接管腳名管腳號(hào)作地下表介紹了SIM的接口管腳表格8：下表介紹了SIM的接口管腳表格8：SIM卡接口管腳。如果需要用到sim卡在位檢測(cè)，推薦電路如下圖表13：使用帶檢測(cè)PIN 在接口的電路設(shè)計(jì)中，為了確保 的良好的功能性能和不被損壞，在電路設(shè)計(jì)中建議遵循以下設(shè)計(jì)原則： 座與模塊距離擺件不能太遠(yuǎn)，越近越好，盡量保 信號(hào)線布線不超過(guò)20cm 信號(hào)線布線遠(yuǎn)離RF線和VBAT電源線。為了防止可能存在的SIM_CLK信號(hào)對(duì)SIM_DATA信號(hào)的串?dāng)_，兩者布線不要太靠近，在兩條走線之間增加地為了保證良好的ED保護(hù)，建議加TVS管，并靠近 座擺放。選擇的ESD器件寄生電容不大于0pF。在模塊和 之間也可以串聯(lián)22歐姆的電阻用以抑制雜散EMI，ED防。 的 電路必須盡量靠近座網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示表格9：網(wǎng)表格9：網(wǎng)絡(luò)指示管表格10：指示網(wǎng)絡(luò)管腳的管腳名管腳號(hào)作5指示模塊的網(wǎng)絡(luò)狀6指示模塊的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)狀管腳工作狀高低其搜網(wǎng)狀待數(shù)據(jù)傳參考電路如下圖圖表14：NET_LED參考射頻接天線接口管腳定義如表格11：RF_ANT管腳管腳作主天線接射頻參考電路圖表15：射頻要保證主天線和分集天線的距離合適以提高接收靈敏連接到模塊RF天線焊盤的RF走線必須使用微帶線或者其他類型 RF走線，阻抗必須控制在50歐姆左右RF輸出功表格12：RF傳導(dǎo)功頻最最GSM900(8-DCS1800(8-26dBm+-LTETDD<-RF傳導(dǎo)靈敏表格13：RF傳導(dǎo)靈敏頻接收靈敏<-DCS<-LTETDD<-LTETDD<-LTETDD<-LTETDD<-推薦RF焊接方其是地要焊接充分，請(qǐng)按照下圖中正確的焊接方式進(jìn)行操作，以避免因焊接不良引起線損增大。圖表16：射頻焊接方式建絕對(duì)最大值下表所示是模塊數(shù)字、模擬管腳的電源供電電壓電流最大耐受值表格14：絕對(duì)最大參最最單-V-V電源供電峰值電02A電源供電平均電流（TDMA一幀時(shí)間0A數(shù)字管腳處電-V模擬管腳處電壓-6V推薦工作條件工作溫表格16：工作工作溫表格16：工作溫度參最典最單VV電源供電峰值電2A溫最典最單正常工作溫-℃受限工作溫℃溫-℃電源額度值表格17：模參描條最典最單VGSMGSMGSMLTELTE EGSM9004D/1UEGSM9003D/2UEGSM9002D/3UEGSM9001D/4UDCS18004D/1UDCS18003D/2UDCS18002D/3UDCS18001D/4UEGSM9004D/1UEGSM9003D/2UEGSM9002D/3UEGSM9001D/4UDCS18004D/1UDCS18003D/2UDCS18002D/3UDCS18001D/4U靜電防護(hù)在模塊應(yīng)用中，由于靜電，微電子間帶電摩擦等產(chǎn)生的靜電，通過(guò)各種途徑放電給模塊，可能會(huì)對(duì)模