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ATK-SIM900A GSM(GPRS)模块用户手册_V1.1.pdf

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1.特性参数
2.使用说明
2.1 模块简介
2.2 模块硬件资源详解
2.2.1 GSM模块(U2)
2.2.2 RTC后备电池(BAT1 )
2.2.3 麦克风(MIC)/耳机接口(PHONE)
2.2.4 RS232选择接口(P3)
2.2.5 RS232串口(RS232_COM)
2.2.6 锂电池接口(P6)
2.2.7 电源输入接口(DC_IN)
2.2.8 电源指示灯(PWR)
2.2.9 电源开关(K1)
2.2.10 翻盖式SIM卡座(U4)
2.2.11 SMA天线接口(J1)
2.2.12 开机/关机按键(PWR_KEY)
2.2.13 网络状态指示灯(NET_STA)
2.2.14 引出IO口(P1/P2/P4/P5)
2.3 模块使用
2.3.1 使用前准备
2.3.2 AT指令简介
2.3.3 拨打/接听电话
2.3.3.1 拨打电话
2.3.3.2 接听电话
2.3.4 短信的读取与发送
2.3.4.1 英文短信的读取
2.3.4.2 英文短信的发送
2.3.4.3 中英文短信的读取
2.3.4.4 中英文短信的发送
2.3.5 GPRS通信
2.3.5.1 TCP连接
2.3.5.2 UDP连接
2.3.6 模块使用注意事项总结
3.结构尺寸
4.其他
ATK-SIM900A 用户手册 User Manual 高性能 GSM/GPRS 模块 用户手册 修订历史 版本 V1.00 V1.10 日期 原因 2013/05/09 第一次发布 2014/04/02 模块电路有变更(功能不变)
ALIENTEK ATK-SIM900A 用户手册 高性能 GSM/GPRS 模块 目 录 1.特性参数 .................................................................................................................... 1 2.使用说明 .................................................................................................................... 3 2.1 模块简介 ........................................................................................................................... 3 2.2 模块硬件资源详解 ........................................................................................................... 5 2.2.1 GSM 模块(U2)......................................................................................................... 5 2.2.2 RTC 后备电池(BAT1 ) ......................................................................................... 5 2.2.3 麦克风(MIC)/耳机接口(PHONE) .......................................................................... 5 2.2.4 RS232 选择接口(P3) ............................................................................................... 5 2.2.5 RS232 串口(RS232_COM) ..................................................................................... 5 2.2.6 锂电池接口(P6) ...................................................................................................... 5 2.2.7 电源输入接口(DC_IN) .......................................................................................... 5 2.2.8 电源指示灯(PWR) ................................................................................................. 6 2.2.9 电源开关(K1) ......................................................................................................... 6 2.2.10 翻盖式 SIM 卡座(U4) .......................................................................................... 6 2.2.11 SMA 天线接口(J1) ................................................................................................ 6 2.2.12 开机/关机按键(PWR_KEY) ................................................................................ 6 2.2.13 网络状态指示灯(NET_STA) ............................................................................... 6 2.2.14 引出 IO 口(P1/P2/P4/P5) ...................................................................................... 6 2.3 模块使用 ........................................................................................................................... 7 2.3.1 使用前准备 ............................................................................................................. 7 2.3.2 AT 指令简介 ............................................................................................................ 8 2.3.3 拨打/接听电话 ........................................................................................................ 9 2.3.4 短信的读取与发送 ............................................................................................... 12 2.3.5 GPRS 通信 ............................................................................................................. 17 3.结构尺寸 .................................................................................................................. 28 4.其他 .......................................................................................................................... 29 用户手册 www.alientek.com 1
ALIENTEK 1.特性参数 ATK-SIM900A 用户手册 高性能 GSM/GPRS 模块 ATK-SIM900A-V12(V12 是版本号,下面均以 ATK-SIM900A 表示该产品)是 ALIENTEK 推出的一款高性能工业级 GSM/GPRS 模块(开发板)。ATK-SIM900A 模块板载 SIMCOM 公 司的工业级双频 GSM/GPRS 模块:SIM900A,工作频段双频:900/1800Mhz,可以低功耗实 现语音、SMS(短信,不支持彩信)、数据和传真信息的传输。 ATK-SIM900A 模块支持 RS232 串口和 LVTTL 串口,并带硬件流控制,支持 5V~24V 的超宽工作范围,使得本模块可以非常方便的与您的产品进行连接,从而给您的产品提供包 括语音、短信和 GPRS 数据传输等功能。 ATK-SIM900A 模块的基本特性如表 1.1 所示: 项目 说明 通信接口 1 RS232 串口/LVTTL 串口 支持 AT 命令控制(GSM 07.07,07.05 以及 SIMCOM 增强 AT 命令集) 支持 RTS/CTS 硬件流控控制 支持从 1200bps~115200bps 范围的通信速率(带自动波特率检测) 语音接口 天线接口 电源接口 SIM 卡接口 工作频段 发射功率 支持调试接口(可用于调试和软件升级) 3.5mm 耳机+麦克风座 SMA 接口,自带 GSM(900M/1800M)专用小辣椒天线 DC005-2.1mm 直流电源座 支持 1.8V/3V SIM 卡 EGSM 900Mhz/DCS 1800Mhz 自动搜索 2 个频段 Class4(2W)@EGSM 900M Class1(1W)@DCS 1800M GPRS 连接特性 GPRS mlti-slot class10/8 GPRS mobile station class B/CC 工作温度 2 外形尺寸 -40℃~+85℃ 80mm*58mm 注 1:LVTTL 串口,通过排针连接,支持 3.3V/5V 系统。 表 1.1 ATK-SIM900A 基本特性 注 2:正常工作温度范围为-30℃~+80℃,-40℃~-30℃和+80℃~+85℃为受限工作温度(即模块可以工 作,但是某些射频特性可能超出 GSM 规范) ATK-SIM900A 模块的功能特性如表 1.2 所示: 功能 说明 GPRS 数据特性 下行传输速率:最大 85.6kbps 上行传输速率:最大 42.8kbps 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 TCP/UDP 通信,支持 FTP/HTTP 服务 支持分组广播控制信道(PBCCH) 支持 CSD(电路交换)传输速率:2.4/4.8/9.6/11.4kbps 用户手册 www.alientek.com 1
ALIENTEK ATK-SIM900A 用户手册 高性能 GSM/GPRS 模块 音频特性 支持 Half Rate、Full Rate、Enhanced Full Rate、Adaptive muti rate 等编码模式 支持非结构化补充数据业务(USSD) 传真(FAX) 短信(SMS) 支持回音消除功能 支持噪声抑制功能 Group 3,class1 支持 MT/MO/CB/TEXT 和 PDU 模式 短信存储设备:SIM 卡 通信录管理 支持类型:SM/FD/LD/RC/ON/MC SIM 应用工具包 支持 SAT class3,GSM 11.14 Release 99 实时时钟(RTC) 支持,并带后备电池(XH414H-IV01E)供电 软件升级 通过调试口进行软件升级 表 1.2 ATK-SIM900A 功能特性 ATK-SIM900A 模块的电气特性如表 1.3 所示: 项目 电源供电 IO 电平 1 功耗 2 说明 DC5~24V Voh(max) 2.8V、Vol(min) 0V 12~90mA@12V 表 1.3 ATK-SIM900A 电气特性 注 1:对于通信接口(即:STXD/SRXD/DTXD/DRXD/RTS/CTS/DSR/DCD/RI/DTR/PKEY 等接口), 可以兼容 3.3V/5V 单片机系统。 注 2:此数据均为平均电流值,在 12V 供电的条件下测得,SIM900A 模块进入 SLEEP 模式时,对应 最小电流 12mA,正常通话电流在 45mA 左右,GPRS 数据传输时,最大电流可以到 90mA。瞬间电流,SIM900A 模块可能高达 2A@4V,即输入端电流瞬间电流值可能高达 740mA@12V(效率 90%)。故给模块选择电源 的时候,要能满足瞬间电流峰值。 用户手册 www.alientek.com 2
ATK-SIM900A 用户手册 高性能 GSM/GPRS 模块 ALIENTEK 2.使用说明 2.1 模块简介 ATK-SIM900A 模块是 ALIENTEK 开发的一款高性能工业级 GSM/GPRS 模块(开发板), 接口丰富,功能完善,尤其适用于需要语音/短信/GPRS 数据服务的各种领域,其资源图如 图 2.1.1 所示: RS232 选择 接口 耳机座 麦克风 RTC 后备 ADC 和 LCD 串口控制和 (MIC)座 电池 显示接口 PKEY 引出接口 SIM900A 模块 SP3232 RS232 串口 锂电池 接口 MP2303 电源输入 接口 PIO 和 STATUS 引出接口 SMA 天线接口 和小辣椒天线 网络状态 指示灯 SMF05C ESD 保护 开机/关机 按键 TVS 电源保护 PWM、IIC 以及 GPIO 引出接口 翻盖式 SIM 卡座 电源防反接 二极管 电源 指示灯 电源 开关 图 2.1.1 ATK-SIM900A 模块资源图 从图 2.1.1 可以看出,ATK-SIM900A 模块不但外观漂亮,而且功能齐全、接口丰富,模 块尺寸(不算天线部分)为 80mm*58mm,并带有安装孔位,非常小巧,并且利于安装,可 方便应用于各种产品设计。 ALIENTEK ATK-SIM900A 模块(开发板)板载资源如下: ◆ GSM 模块:SIM900A ◆ 1 个 RTC 后备电池 ◆ 1 个麦克风接口 ◆ 1 个耳机接口 ◆ 1 个 RS232 选择接口 ◆ 1 个 RS232 串口 ◆ 1 个 锂电池接口 ◆ 1 个电源输入接口 ◆ 1 个电源指示灯(蓝色) ◆ 1 个电源开关 ◆ 1 个翻盖式 SIM 卡座 ◆ 1 个 SMA 天线接口并配套小辣椒天线 ◆ 1 个开机/关机按键 用户手册 www.alientek.com 3
ALIENTEK ATK-SIM900A 用户手册 高性能 GSM/GPRS 模块 ◆ 1 个网络状态指示灯(红色) ◆ SIM900A 模块的所有 IO 口均用排针引出,方便使用 ATK-SIM900A 模块(开发板)采用工业级标准设计,特点包括:  板载 RS232 串口(支持硬件流控制),方便与 PC/工控机等设备连接;  板载 3.5mm 耳机和麦克风座,方便进行语音通信开发;  引出所有 SIM900A 模块的 IO 口,并对通信部分 IO 口做了兼容性设计,方便连接 3.3V/5V 单片机系统;  板载高效同步降压电路,转换效率高达 90%,支持超宽电压工作范围(5~24V),非 常适合工业应用;  板载电源防反接保护,TVS 电源保护和 SIM 卡 ESD 保护,保护功能完善;  板载 RTC 后备电池(XH414H-IV01E),无需担心掉电问题;  板载小辣椒天线,能有效提高信号接收能力;  采用国际 A 级 PCB 料,沉金工艺加工,稳定可靠;  采用全新元器件加工,纯铜镀金排针,坚固耐用;  人性化设计,各个接口都有丝印标注,使用起来一目了然;接口位置设计安排合理, 方便顺手。  PCB 尺寸为 80mm*58mm,并带有安装孔位,小巧精致; ATK-SIM900A 模块的背面如图 2.1.2 所示: 图 2.1.2 ATK-SIM900A 模块背面图 从图 2.1.2 可以看出,ATK-SIM900A 模块的背面非常整洁,没有一个元器件,方便在设 备上安装。 模块背面还有一个二维码,大家可以通过扫描这个二维码得到我们的论坛和淘宝地址等 信息,在使用上有任何问题,可以上论坛提问/旺旺直接联系我们解决。背面同时也印有论 坛地址(www.openedv.com)和公司网址(www.alientek.com),方便没有二维码扫描设备的 朋友使用。 用户手册 www.alientek.com 4
ALIENTEK 2.2 模块硬件资源详解 2.2.1 GSM 模块(U2) ATK-SIM900A 用户手册 高性能 GSM/GPRS 模块 ATK-SIM900A 所选择的 GSM 模块为 SIMCOM(希姆通)公司的 SIM900A 模块,该模 块为 SIMCOM 公司推出的一款紧凑型产品,完全采用 SMT 封装形式,其性能稳定,外观 精巧,性价比高。SIM900A 采用工业标准接口,工作频率为/900Mhz/1800MHz,内嵌 TCP/IP 协议,可以低功耗实现语音、短信(SMS)、数据和传真信息的传输。 2.2.2 RTC 后备电池(BAT1 ) ATK-SIM900A 板载了 RTC 后备电池,采用 SIMCOM 公司推荐的 XH414H-IV01E 作为 SIM900A 模块的 RTC 后备电池,XH414H 具有尺寸小,容量大,可反复充放电的特点,能 维持 RTC 的长时间掉电运行。 2.2.3 麦克风(MIC)/耳机接口(PHONE) ATK-SIM900A 板载一个 3.5mm 麦克风接口(MIC)和一个 3.5mm 耳机接口(PHONE), 用于实现语音通话功能。 2.2.4 RS232 选择接口(P3) 该接口(P3)用于选择 RS232 串口连接到 SIM900A 的通信端口,还是调试(Debug) 端口。 其中 STXD 和 SRXD,是 SIM900A 的数据通信串口,我们默认发送的 AT 指令以及数 据等, 都是通过这两个端口。而 DTXD 和 DRXD,则是调试串口,主要是软件升级时使用, 一般用不到,不过我们也留出了,方便大家后续升级使用。RTXD 和 RRXD 则是 RS232 串 口经过 SP3232 芯片转换后的串口端口。 另外,STXD 和 SRXD 做了兼容性处理,支持 LVTTL 电平(即 3.3V/5V)的单片机系 统,可以直接将 STXD 和 SRXD 与单片机系统的 RXD 和 TXD 连接,实现与 SIM900A 的通 信。 模块默认是将 RS232 串口连接在 SIM900A 的通信端口(即 STXD 与 RRXD 连接,SRXD 与 RTXD 连接)。 2.2.5 RS232 串口(RS232_COM) 该接口(RS232_COM)为 RS232 串口,用于连接 PC 或工控机等设备的串口,实现对 SIM900A 的控制,ATK-SIM900A 模块选择 SP3232 作为电平转换芯片,实现 SIM900A 的 RS232 串口。 RS232 串口通过 P3 端口,选择连接到 SIM900A 的通信串口,还是调试串口,默认连接 的是通信串口。 2.2.6 锂电池接口(P6) 该接口(P6)用于连接外部锂电池,当外部电源切断的时候,可以由锂电池给模块供电, 而当外部电源接上时,该接口还可以给锂电池充电(设计电压 4.016V)。 在不使用锂电池的时候,该接口也可以用来给外部供电(4V),或者外部给模块供电(范 围:3.2V~4.8V)。 2.2.7 电源输入接口(DC_IN) 该接口(DC_IN)采用 DC005-2.1 座作为模块的直流电源输入接口,支持 DC5~24V 的 用户手册 www.alientek.com 5
ALIENTEK ATK-SIM900A 用户手册 高性能 GSM/GPRS 模块 宽电压输入范围,使得 ATK-SIM900A 模块可以非常方便的与您的设备进行连接。 ATK-SIM900A 模块采用的是 MPS 公司的高效同步降压 IC:MP2303,可以提供非常高 的电源转换效率,以及宽电压输入范围。并且 ATK-SIM900A 模块采用了电源防反接保护和 TVS 电源保护双重保护措施,有效提高模块的可靠性。 2.2.8 电源指示灯(PWR) 该指示灯(PWR),是一颗 0805 封装的蓝色 LED,用于指示模块的上电状态,当模块 通电的时候该灯亮,否则灭。 2.2.9 电源开关(K1) 这是 ATK-SIM900A 模块的总开关,实现外部电源供电的时候,对模块的上电和断电控 制。不过需要注意的是:通过 P6 端口供电的时候,该开关不起作用! 2.2.10 翻盖式 SIM 卡座(U4) 该卡座(U4)采用进口高质量翻盖 SIM 卡座,用于安装 SIM 卡。卡座翻盖铁壳上面标 有建议操作图,使用非常简单(左推解锁开盖,右推上锁)。 2.2.11 SMA 天线接口(J1) 该接口(J1)采用高质量偏脚 SMA 母座,是 SIM900A 的天线座,用于连接外部天线。 ATK-SIM900A 模块默认都是配送有小辣椒天线,连接该接口,可以有效提高 SIM900A 的信 号质量。 2.2.12 开机/关机按键(PWR_KEY) 该按键(PWR_KEY)连接 SIM900A 模块的 PWRKEY 引脚,实现对模块的开关机控制。 按下该键 1 秒,然后释放,可以实现开启模块。同样,在模块开启的情况下,按下该键至少 1 秒,即可关闭模块。 ATK-SIM900A 模块上电后,SIM900A 模块默认是关闭的,需要长按(1S 左右)该键, 才能开启 SIM900A 模块。 2.2.13 网络状态指示灯(NET_STA) 该指示灯(NET_STA)是一颗 0805 封装的红色 LED,用于指示网络状态。其工作状态 指示表如表 2.2.13.1 所示: NET_STA 状态 熄灭 工作状况 关机 64ms 亮/800ms 灭 没注册到网络 64ms 亮/3000ms 灭 注册到网络 64ms 亮/300ms 灭 表 2.2.13.1 网络状态指示灯与工作状态对照表 GPRS 通信 通过该指示灯的闪烁情况,我们可以很方便的判断 SIM900A 模块的工作状态。 2.2.14 引出 IO 口(P1/P2/P4/P5) ATK-SIM900A 模块将 SIM900A 的所有 IO 口都引出来了,方便大家使用。 其中: P1 引出 PWM、IIC 和 PIO1~10 等 IO 口。 P2 引出 ADC 以及 LCD 显示设备接口等 IO 口,不过需要提醒:SIM900A 默认的软件 是不支持 LCD 显示设备的,需要和 SIMCOM 公司定制才可以支持。 用户手册 www.alientek.com 6
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