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SIM800C_硬件设计手册_V1.03.pdf

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版本历史
绪论
模块综述
模块配置表
模块主要特性
工作模式
模块功能框图
模块封装
引脚分布图
模块引脚描述
机械尺寸
接口应用
供电
电源引脚
电源监测
开机关机
模块开机
模块关机
模块使用PWRKEY关机
使用AT命令关机
关机后重新启动
省电模式
最小功能模式
休眠模式1 (AT+CSCLK=1)
从休眠模式1唤醒模块
休眠模式2(AT+CSCLK=2)
从休眠模式2唤醒模块
RTC电源
串口、USB口
串口功能
串口连接方式
USB接口
软件升级
RI电平状态
音频接口
受话器接口电路
麦克风接口电路
音频相关电气参数
音频TDD
SIM卡接口
SIM卡接口
SIM卡设计注意事项
SIM 卡座的选择
模数转换器(ADC)
网络状态指示灯
状态指示灯
RF发射同步信号
天线接口
GSM天线接口
蓝牙天线接口
PCB布局
模块PIN分布
PCB布局原则
天线
电源
SIM卡
音频
其他
电气,可靠性和射频特性
绝对最大值
工作条件
数字接口特性
SIM卡接口特性
SIM_VDD特性
VDD_EXT特性
VRTC特性
耗流(VBAT=4V)
静电防护
射频特性
模块传导射频输出功率
模块传导接收灵敏度
模块工作频段
生产
模块的顶视图和底视图
推荐焊接炉温曲线图
湿敏特性
烘烤要求
8. 包装说明
附录
参考文档
术语和解释
安全警告
SIM800C_硬件设计手册_V1.03 SIMCOM CONFIDENTIAL FILE
Smart Machine Smart Decision 文档名称: SIM800C 硬件设计手册 版本: 日期: 状态: V1.03 2017-10-16 发布 文档控制号: SIM800C_硬件设计手册_V1.03 前言 感谢使用 SIMCom 提供的 SIM800C 系列模块。本产品具有标准 AT 命令接口,可以提供 GSM 语音、短 消息等业务。使用前请仔细阅读用户手册,您将领略其完善的功能和简洁的操作方法。 此模块主要用于语音或者数据通讯,本公司不承担由于用户不正常操作造成的财产损失或者人身伤 害责任。请用户按照手册中的技术规格和参考设计开发相应的产品。同时注意使用移动产品特别是 GSM 产品应该关注的一般安全事项。 在未声明之前,本公司有权根据技术发展的需要对本手册内容进行修改。 版权声明 本手册版权属于SIMCom,任何人未经我公司书面同意复制、引用或者修改本手册都将承担法律责任 Copyright © Shanghai SIMCom Wireless Solutions Ltd. 2017。 SIM800C_硬件设计手册_V1.03 2 2017-10-16 SIMCOM CONFIDENTIAL FILE
Smart Machine Smart Decision 目录 版本历史 ................................................................................................................................................................... 7 1. 绪论 ................................................................................................................................................................. 8 2. 模块综述 ......................................................................................................................................................... 8 2.1. 模块配置表 .............................................................................................................................................. 8 2.2. 模块主要特性 .......................................................................................................................................... 8 2.3. 工作模式 ................................................................................................................................................ 10 2.4. 模块功能框图 .........................................................................................................................................11 3. 模块封装 ....................................................................................................................................................... 12 3.1. 引脚分布图 ............................................................................................................................................ 12 3.2. 模块引脚描述 ........................................................................................................................................ 13 3.3. 机械尺寸 ................................................................................................................................................ 14 4. 接口应用 ....................................................................................................................................................... 16 4.1. 供电 ........................................................................................................................................................ 16 4.1.1. 电源引脚 ............................................................................................................................................. 17 4.1.2. 电源监测 ............................................................................................................................................. 17 4.2. 开机关机 ................................................................................................................................................ 18 4.2.1. 模块开机 ......................................................................................................................................... 18 4.2.2. 模块关机 ......................................................................................................................................... 19 4.3. 省电模式 ................................................................................................................................................ 20 4.3.1. 最小功能模式 ................................................................................................................................. 20 4.3.2. 休眠模式1 (AT+CSCLK=1) ............................................................................................................. 21 4.3.3. 从休眠模式1唤醒模块 ................................................................................................................... 21 4.3.4. 休眠模式2(AT+CSCLK=2) ........................................................................................................... 21 4.3.5. 从休眠模式2唤醒模块 ................................................................................................................... 21 RTC 电源 ................................................................................................................................................. 21 4.4. 4.5. 串口、USB 口 ......................................................................................................................................... 22 4.5.1 串口功能 ......................................................................................................................................... 23 4.5.2 串口连接方式 ................................................................................................................................. 23 USB接口 ........................................................................................................................................... 25 4.5.3 4.5.4 软件升级 ......................................................................................................................................... 26 RI 电平状态 ........................................................................................................................................... 26 4.6. 4.7. 音频接口 ................................................................................................................................................ 27 4.7.1. 受话器接口电路 ................................................................................................................................. 28 4.7.2. 麦克风接口电路 ................................................................................................................................. 28 4.7.3. 音频相关电气参数 ............................................................................................................................. 28 4.7.4. 音频TDD ............................................................................................................................................... 29 SIM 卡接口 ............................................................................................................................................. 29 4.8.1. SIM卡接口 ........................................................................................................................................... 29 4.8.2. SIM卡设计注意事项 ........................................................................................................................... 30 4.8.3. SIM 卡座的选择 ................................................................................................................................. 30 4.9. 模数转换器(ADC) .............................................................................................................................. 32 4.10. 网络状态指示灯 .................................................................................................................................... 33 4.11. 状态指示灯 ............................................................................................................................................ 33 4.12. RF 发射同步信号 ................................................................................................................................... 34 4.8. SIM800C_硬件设计手册_V1.03 3 2017-10-16 SIMCOM CONFIDENTIAL FILE
Smart Machine Smart Decision 4.13. 天线接口 ................................................................................................................................................ 34 4.13.1. GSM天线接口 ................................................................................................................................... 35 4.13.2. 蓝牙天线接口 ................................................................................................................................. 36 5. PCB布局 ......................................................................................................................................................... 37 5.1 模块 PIN 分布 ........................................................................................................................................ 37 PCB 布局原则 ......................................................................................................................................... 38 5.2 5.2.1 天线 ................................................................................................................................................. 38 5.2.2 电源 ................................................................................................................................................. 38 SIM卡 ............................................................................................................................................... 38 5.2.3 5.2.4 音频 ................................................................................................................................................. 38 5.2.5 其他 ................................................................................................................................................. 38 6. 电气,可靠性和射频特性 ........................................................................................................................... 39 6.1 绝对最大值 ............................................................................................................................................ 39 6.2 工作条件 ................................................................................................................................................ 39 6.3 数字接口特性 ........................................................................................................................................ 39 SIM 卡接口特性 ..................................................................................................................................... 39 6.4 SIM_VDD 特性 ......................................................................................................................................... 40 6.5 VDD_EXT 特性 ......................................................................................................................................... 40 6.6 VRTC 特性 ............................................................................................................................................... 40 6.7 6.8 耗流(VBAT=4V) ...................................................................................................................................... 40 6.9 静电防护 ................................................................................................................................................ 42 6.10 射频特性 ................................................................................................................................................ 42 6.10.1. 模块传导射频输出功率 ................................................................................................................. 42 6.10.2. 模块传导接收灵敏度 ..................................................................................................................... 43 6.10.3. 模块工作频段 ................................................................................................................................. 43 7. 生产 ............................................................................................................................................................... 44 7.1. 模块的顶视图和底视图 ........................................................................................................................ 44 7.2. 推荐焊接炉温曲线图 ............................................................................................................................ 44 7.3. 湿敏特性 ................................................................................................................................................ 45 7.4. 烘烤要求 ................................................................................................................................................ 45 8. 包装说明 ......................................................................................................................................................... 46 9. 附录 ............................................................................................................................................................... 48 参考文档 ................................................................................................................................................ 48 I. II. 术语和解释 ............................................................................................................................................ 49 III. 安全警告 ................................................................................................................................................ 51 SIM800C_硬件设计手册_V1.03 4 2017-10-16 SIMCOM CONFIDENTIAL FILE
Smart Machine Smart Decision 表格索引 表 1:模块配置表 ............................................................................................................................................................ 8 表 2:模块主要特性 ........................................................................................................................................................ 8 表 3:编码格式和最大网络数据速度率 ....................................................................................................................... 10 表 4:工作模式 .............................................................................................................................................................. 10 表 5:引脚描述 .............................................................................................................................................................. 13 表 6:推荐的齐纳二极管型号 ...................................................................................................................................... 16 表 7:AT+CFUN 不同设置下的耗流................................................................................................................................ 20 表 8:串口与 USB 接口引脚定义 .................................................................................................................................. 22 表 9:串口逻辑电平 ...................................................................................................................................................... 23 表 10:USB_VBUS 工作电压 ............................................................................................................................................ 25 表 11:RI 信号线电平状态 ............................................................................................................................................ 26 表 12:音频接口定义 ..................................................................................................................................................... 27 表 13:音频输入参数 ..................................................................................................................................................... 28 表 14:音频输出参数 ..................................................................................................................................................... 28 表 15:SIM 卡接口引脚定义 .......................................................................................................................................... 29 表 16:引脚描述(AMPHENOL SIM 卡座) ......................................................................................................................... 31 表 17:引脚描述(AMPHENOL SIM 卡座) ......................................................................................................................... 32 表 18:ADC 接口引脚定义 .............................................................................................................................................. 32 表 19:ADC 参数 .............................................................................................................................................................. 33 表 20:NETLIGHT 引脚定义 ............................................................................................................................................ 33 表 21:NETLIGHT 工作状态 ............................................................................................................................................ 33 表 22:STATUS 引脚定义 ................................................................................................................................................ 34 表 23:RF_SYNC 引脚定义 .............................................................................................................................................. 34 表 24: 推荐 TVS 管型号 ................................................................................................................................................. 35 表 25:绝对最大值 ......................................................................................................................................................... 39 表 26:模块工作温度 ..................................................................................................................................................... 39 表 27:数字接口特性 ..................................................................................................................................................... 39 表 28:SIM 卡接口特性 .................................................................................................................................................. 39 表 29:SIM_VDD 特性 ..................................................................................................................................................... 40 表 30:VDD_EXT 特性 ...................................................................................................................................................... 40 表 31:VRTC 特性 ............................................................................................................................................................ 40 表 32:耗流 ..................................................................................................................................................................... 40 表 33:ESD 性能参数(温度:25℃,湿度:45%) .................................................................................................... 42 表 34:GSM850、EGSM900 传导输出功率 ....................................................................................................................... 42 表 35:DCS1800、PCS1900 传导输出功率 ..................................................................................................................... 43 表 36:传导接收灵敏度 ................................................................................................................................................. 43 表 37:模块工作频段 ..................................................................................................................................................... 43 表 38:模块湿敏特性 ..................................................................................................................................................... 45 表 39:模块烘烤要求 ..................................................................................................................................................... 45 表 40:托盘尺寸信息 ..................................................................................................................................................... 46 表 41:小卡通箱尺寸信息 ............................................................................................................................................. 47 表 42:大卡通箱尺寸信息 ............................................................................................................................................. 47 表 43:参考文档 ............................................................................................................................................................. 48 表 44:术语和解释 ......................................................................................................................................................... 49 表 45:安全警告 ............................................................................................................................................................. 51 SIM800C_硬件设计手册_V1.03 5 2017-10-16 SIMCOM CONFIDENTIAL FILE
Smart Machine Smart Decision 图片索引 图 1: 模块功能框图 ..................................................................................................................................................... 11 图 2: 模块引脚图 (顶视图) ....................................................................................................................................... 12 图 3: 三维尺寸(单位:毫米) ................................................................................................................................. 14 图 4: 推荐 PCB 封装尺寸(单位:毫米) .................................................................................................................. 15 图 5: 推荐钢网封装尺寸(单位:毫米) .................................................................................................................. 15 图 6: VBAT 输入参考电路 ........................................................................................................................................... 16 图 7: LDO 供电参考电路 .............................................................................................................................................. 16 图 8: DC-DC 电源参考电路 .......................................................................................................................................... 17 图 9: 突发时 VBAT 的跌落 ........................................................................................................................................... 17 图 10: VBAT 跌落的最低电压 ...................................................................................................................................... 17 图 11:使用 PWRKEY 驱动电路开机................................................................................................................................ 18 图 12:使用 PWRKEY 按键开机 ....................................................................................................................................... 18 图 13:使用 PWRKEY 开机时序图 ................................................................................................................................... 18 图 14:使用 PWRKEY 关机时序图 ................................................................................................................................... 19 图 15:关机后重新开机时序图 ..................................................................................................................................... 20 图 16:外部电容给 RTC 供电 ......................................................................................................................................... 22 图 17:不可充电电池给 RTC 供电 ................................................................................................................................. 22 图 18:可充电电池给 RTC 供电 ..................................................................................................................................... 22 图 19:串口连接图 ......................................................................................................................................................... 24 图 20:电阻分压电路 ..................................................................................................................................................... 24 图 21:二极管隔离电路 ................................................................................................................................................. 24 图 22:TX 连接图 ............................................................................................................................................................ 25 图 23:RX 连接图 ............................................................................................................................................................ 25 图 24:USB 连接图 .......................................................................................................................................................... 25 图 25:软件升级接口 ..................................................................................................................................................... 26 图 26:模块作为被叫当接收到语音呼叫时 RI 上的电平变化 .................................................................................... 27 图 27:模块接收到短信息(SMS)或者串口主动上报(URC)RI 上的电平变化 ..................................................... 27 图 28:模块作为主叫时 RI 上的电平变化 .................................................................................................................... 27 图 29:受话器接口电路 ................................................................................................................................................. 28 图 30:麦克风接口电路 ................................................................................................................................................. 28 图 31:8 引脚 SIM 卡座的接口推荐电路 ....................................................................................................................... 30 图 32:6 引脚 SIM 卡座的接口推荐电路 ....................................................................................................................... 30 图 33:MOLEX 91228 SIM 卡座 ...................................................................................................................................... 31 图 34:AMPHENOL C707 10M006 512 SIM 卡座尺寸图 ................................................................................................. 32 图 35:NETLIGHT 参考设计电路 .................................................................................................................................... 33 图 36:发射同步信号时序图 ......................................................................................................................................... 34 图 37:GSM 天线接口连接电路 ...................................................................................................................................... 35 图 38:GSM 天线接口简化连接电路............................................................................................................................... 35 图 39:蓝牙天线接口连接电路 ..................................................................................................................................... 36 图 40:模块引脚分布图 ................................................................................................................................................. 37 图 41:SIM800C 顶视图和底视图 .................................................................................................................................. 44 图 42:模块推荐焊接炉温曲线图(无铅工艺) .......................................................................................................... 44 图 43:托盘包装图 ......................................................................................................................................................... 46 图 44:SIM800C 托盘(MODULE TRAY)尺寸图 ............................................................................................................. 46 图 45:SIM800C 托盘小卡通箱(SMALL CARTON)尺寸图 ........................................................................................... 47 图 46:SIM800C 托盘大卡通箱(BIG CARTON)尺寸图 ............................................................................................... 47 SIM800C_硬件设计手册_V1.03 6 2017-10-16 SIMCOM CONFIDENTIAL FILE
Smart Machine Smart Decision 版本历史 日期 版本 变更描述 2015-04-27 1.00 初版 2015-10-20 1.01 2016-07-04 1.02 1. 表 2:SLEEP 模式下的耗流更新;GPRS 数据特性,删除 支持非结构化补充数据业务(USSD) 2. 图 10、图 11:PWRKEY 模块内部上拉电源修改 3. 表 7:更新 AT+CFUN=1 部分 4. 表 16、表 17:SIM_VDD 部分描述更新 5. 图 30、图 31:信号线添加对地 22pf 电容 6. 表 34: 耗流参数更新 1. PWRKEY 低电平最小关机时间从 1S 变为 1.5S 2. GSM 天线接口增加 TVS 器件 3. 增加 GSM 天线接口 TVS 型号列表 4. 删除高低压报警功能 5. 删除 GPIO 复用功能 6. 删除高低温报警功能 7. 增加 PCB 钢网推荐封装 作者 王燕舞/白霄波 王燕舞/白霄波 王燕舞/白霄波 2017-10-16 1.03 1. 增加第 8 章:包装说明 海月 SIM800C_硬件设计手册_V1.03 7 2017-10-16 SIMCOM CONFIDENTIAL FILE
Smart Machine Smart Decision 1. 绪论 本文档描述了模块的硬件应用接口,包括相关应用场合的电路连接以及射频接口等。可以帮助用户快 速的了解模块的接口定义、电气性能和结构尺寸的详细信息。结合本文档和其他的应用文档,用户可以快 速的使用模块来设计移动通讯应用方案。 2. 模块综述 SIM800C模块可支持4频GSM/GPRS,工作的频段为:GSM850、EGSM900、DCS1800和PCS1900 MHz。 模块的尺寸只有17.6*15.7*2.3 mm,几乎可以满足所有用户应用中的对空间尺寸的要求。 模块的物理接口为42引脚的SMT焊盘,提供了模块的所有硬件接口。  两路串口(一路三线串口与一路全功能串口)  一路USB接口,便于用户调试、下载软件  一路音频接口,包含麦克风输入和受话器输出  可编程的通用输入输出接口(GPIO)  一路SIM卡接口  支持BT功能(需要软件版本支持) SIM800C采用省电技术设计,在休眠模式下耗电流低至0.6毫安。 2.1. 模块配置表 表 1:模块配置表 模块配置 SIM800C GSM BT FLASH RAM 850、900、1800、1900MHz (需要软件版本支持) SIM800C(24Mbit) SIM800C32(32Mbit) 32Mbit 2.2. 模块主要特性 表 2:模块主要特性 特性 供电 省电 频段 GSM 类型 发射功率 说明 电压范围:3.4V ~4.4V SLEEP模式下的耗流为0.6毫安 (AT+CFUN=0 )  四频:GSM850、EGSM900、DCS1800、PCS1900,可以自动地搜寻四个频段。也 可以通过AT命令来设置频段。  符合GSM Phase 2/2+ 小型移动台  Class 4 (2W):GSM850、EGSM900  Class 1 (1W):DCS1800、PCS1900 SIM800C_硬件设计手册_V1.03 8 2017-10-16 SIMCOM CONFIDENTIAL FILE
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