M5310-A 硬件设计手册
NB-IoT 系列
版 本:V1.5
日 期:2018-07-18
中移物联网有限公司
iot.10086.cn
0
中移物联网有限公司
重要声明
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任。
操作系统更新声明
操作系统仅支持官方升级;如用户自己刷非官方系统,导致安全风险和损失由
用户负责。
固件包完整性风险声明
固件仅支持官方升级;如用户自己刷非官方固件,导致安全风险和损失由用户
负责。
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关于文档
修订记录
版本
日期
作者
描述
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2018-01-16
罗永兵、程慧超 初版
2018-02-11
程慧超
优化部分描述
2018-03-01
程慧超
更新模块机械尺寸参数
2018-04-25
程慧超
新增 MQTT-SN/TCP
2018-05-25
程慧超
更新推荐供电电压、新增 RI*、ESD 防护
2018-07-18
程慧超
新增 RI,更新电平转换参考电路
2
中移物联网有限公司
目录
重要声明 ................................................................................................................................................... 1
关于文档 ................................................................................................................................................... 2
目录 ........................................................................................................................................................... 3
图片索引 ................................................................................................................................................... 5
表格索引 ................................................................................................................................................... 6
1 引言 ................................................................................................................................................... 7
1.1
安全须知 ..................................................................................................................................... 7
2 综述 ................................................................................................................................................... 8
2.1
2.2
主要性能 ..................................................................................................................................... 8
功能框图 ..................................................................................................................................... 9
3 应用接口 ........................................................................................................................................... 9
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
管脚描述 ................................................................................................................................... 10
工作模式 ................................................................................................................................... 12
电源供电 ................................................................................................................................... 13
3.3.1 模块电源供电接口 ....................................................... 13
3.3.2 减少电压跌落 ........................................................... 13
3.3.3 供电参考电路 ........................................................... 14
开机 ........................................................................................................................................... 14
关机 ........................................................................................................................................... 15
复位模块 ................................................................................................................................... 15
节电技术 ................................................................................................................................... 16
串口 ........................................................................................................................................... 17
3.8.1 主串口 .................................................................... 18
3.8.2 调试串口 .................................................................. 18
3.8.3 串口应用 .................................................................. 19
SIM IC ......................................................................................................................................... 20
ADC 数模转换* ......................................................................................................................... 22
网络状态指示* ......................................................................................................................... 22
RI 信号 ....................................................................................................................................... 23
3.9
3.10
3.11
3.12
4 天线接口 ......................................................................................................................................... 23
4.1
射频参考电路 ........................................................................................................................... 24
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4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
RF 输出功率 .............................................................................................................................. 24
RF 接收灵敏度 .......................................................................................................................... 25
工作频率 ................................................................................................................................... 25
天线要求 ................................................................................................................................... 25
推荐 RF 焊接方式 .................................................................................................................... 26
5 电气性能和可靠性 .......................................................................................................................... 26
5.1
5.2
5.3
5.4
绝对最大值 ............................................................................................................................... 26
工作温度 ................................................................................................................................... 26
耗流 ........................................................................................................................................... 27
静电防护 ................................................................................................................................... 27
6 机械尺寸 ......................................................................................................................................... 27
6.1
6.2
6.3
模块机械尺寸 ........................................................................................................................... 28
模块俯视图 ............................................................................................................................... 28
模块底视图 ............................................................................................................................... 29
7 存储和生产 ..................................................................................................................................... 29
7.1
7.2
7.3
存储 ........................................................................................................................................... 29
生产焊接 ................................................................................................................................... 30
包装 ........................................................................................................................................... 31
附录 A 参考文档及术语缩写 .......................................................................................................... 31
4
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图片索引
图 1:功能框图 ............................................................................................................................... 9
图 2:管脚分配图 ......................................................................................................................... 10
图 3:VBAT 输入参考电路 ........................................................................................................... 13
图 4:供电输入参考设计 ............................................................................................................. 14
图 5:开机时序图 ......................................................................................................................... 14
图 6:关机时序图 ......................................................................................................................... 15
图 7:复位参考驱动电路 ............................................................................................................. 15
图 8:复位按键参考设计 ............................................................................................................. 16
图 9:功耗参考图(一) ............................................................................................................. 16
图 10:功耗参考图(二) ........................................................................................................... 17
图 11:主串口连接方式示意图 ................................................................................................... 18
图 12:软件调试连接图 ............................................................................................................... 19
图 13:3.3V 电平转换参考电路 .................................................................................................. 19
图 14:5V 电平转换参考电路 ..................................................................................................... 20
图 15:RS232 电平转换参考电路 ............................................................................................... 20
图 16:6-pin SIM 卡连接器参考电路 ........................................................................................ 21
图 17:NETLIGHT 参考电路 .......................................................................................................... 22
图 18:收到 URC 信息或者短消息时 RI 时序 ............................................................................. 23
图 19:射频参考电路 ................................................................................................................... 24
图 20:M5310-A 机械尺寸图(单位:毫米) ........................................................................... 28
图 21:模块俯视图 ....................................................................................................................... 28
图 22:模块底视图 ....................................................................................................................... 29
图 22:印膏图 ............................................................................................................................... 30
图 24:炉温曲线 ........................................................................................................................... 30
图 25:载带卷盘尺寸图 ............................................................................................................... 31
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表格索引
表 1:模块主要性能 ....................................................................................................................... 8
表 2:引脚描述 ............................................................................................................................. 10
表 3:工作模式 ............................................................................................................................. 12
表 4:电源管脚定义 ..................................................................................................................... 13
表 5:RESET 管脚定义 .................................................................................................................. 15
表 6:串口逻辑电平 ..................................................................................................................... 17
表 7:串口管脚定义 ..................................................................................................................... 18
表 8:SIM 卡管脚定义 .................................................................................................................. 20
表 9 :ADC 引脚定义 .................................................................................................................... 22
表 10:NETLIGHT 的工作状态 ..................................................................................................... 22
表 11:RI 信号状态 ...................................................................................................................... 23
表 12:RF 管脚定义 ...................................................................................................................... 23
表 13:RF 传导功率 ..................................................................................................................... 24
表 14:RF 传导灵敏度 ................................................................................................................. 25
表 15:模块工作频率 ................................................................................................................... 25
表 16:天线的要求 ....................................................................................................................... 25
表 17:绝对最大值 ....................................................................................................................... 26
表 18:工作温度 ........................................................................................................................... 26
表 19:模块耗流 ........................................................................................................................... 27
表 20:ESD 性能参数(温度:25℃,湿度:45%) .................................................................. 27
表 21:模块包装信息 ................................................................................................................... 31
表 22:参考文档 ........................................................................................................................... 31
表 22:术语缩写 ........................................................................................................................... 32
6
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1 引言
本文档定义了 M5310-A 模块及其硬件接口规范,电气特性和机械规
范,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 M5310-A 模块于无线应用。
1.1 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。
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!
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。
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。
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。
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。
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。