GM3 GPRS模块硬件设计手册.doc

USR-GM3/GM3s GPRS模块硬件设计手册
（USR-GM3/GM3s)

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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

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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

32. 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
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
本文档提供有关USR-GPRS232系列产品的信息，本文档未授予任何知识产权的许可，并未以明示或暗示，或以禁止发言或其它方式授予任何知识产权许可。除在其产品的销售条款和条件声明的责任之外, 我公司概不承担任何其它责任。并且，我公司对本产品的销售和/或使用不作任何明示或暗示的担保，包括对产品的特定用途适用性，适销性或对任何专利权，版权或其它知识产权的侵权责任等均不作担保。本公司可能随时对产品规格及产品描述做出修改，恕不另行通知。
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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