Компания Fibocom Wireless Inc. — ведущий производитель М2М и LBS решений, таких как GSM/GPRS, 3G, GPS. Все GSM модули построены на платформе INTEL и RDA Microelectronics. Хочется отметить новинку лета 2013г. – GSM модуль G510 (рисунки 1 и 2). Его ультракомпактный размер 22,5 x 20,5 мм в корпусе SMT и функцонал: TCP/IP, OpenCPU, встроенная пользовательская память Flash, eCall, при потреблении до 1 мА в режиме Sleep Mode (DRX9) позволяют использовать в различных приложениях, таких как: навигация, системы безопасности, передача данных в промышленности, ЖКХ и др.
Новый модуль G510, как и предыдущие модули G610 и G620, выполнены в корпусе SMT, что значительно упрощает монтаж модуля на плату как в автоматическом режиме, так и в ручном. В таблице 1 приведены сравнительные характеристики модулей G510, G610 и G620. Из таблицы видно, что размер модуля и ток потребления в спящем режиме значительно уменьшились. Напряжение питания осталось стандартным 3,3 – 4,5 В, что позволяет не менять схемы питания. Благодаря наличию на борту 3-х интерфейсов UART к модулю можно подключить несколько сторонних устройств. G510 поддерживает функции LBS (позиционирование по базовым станциям) и систему eCall.
[table “11” not found /]Такие «фишки» как OpenCPU и удаленное обновление пользовательского программного обеспечения от Fibocom сохранились и на новом модуле, несмотря на то, что G510 значительно дешевле своих предшественников.
Благодаря своим оптимально скомбинированным функциям и характеристикам, модуль G510 значительно упрощает и удешевляет разработку и производство изделий для абсолютно всех сфер применения сетей GSM. Это относится к таким сферам как:
В цифровой блок входят:
В аналоговый блок входят:
В блок GSM приемопередатчика входят:
Модуль G510 должен питаться от внешнего источника с постоянный напряжением от 3,3 до 4,5 В, при этом рекомендованное питание 4,0 В. Блок питания должен быть в состоянии поддерживать этот уровень напряжения во время GSM передачи, пиковое потребление при котором может достигать 1.8 А.
Особое внимание нужно обратить при проектировании питания G510. Один внешний источник обеспечивает питанием все цифровые, аналоговые интерфейсы и радиочастотный усилитель мощности (УМ). Таким образом, любое ухудшение производительности источника питания (в связи с потерями и шумами), будет непосредственно влиять на производительность G510. Рекомендуется, чтобы падение напряжения во время передачи пакета данных не превышало 300 мВ, а так же питание не должна быть ниже минимального уровня 3,3 В. В случае если напряжение питания упадет ниже 3,3 В будет инициировано автоматическое отключение модуля.
Чтобы свести к минимуму потери и переходные процессы в линиях электропитания, соблюдайте следующие правила:
Рекомендованная емкость |
назначение |
описание |
1000 мкФ |
импульсное потребление тока при передаче |
Уменьшает пульсации напряжения во время передачи пакетов. Используйте емкость с максимально возможным значением |
10 нФ, 100нФ |
цифровой шум |
Фильтрует цифровые шумы от часов и источников данных |
8.2 пФ, 10пФ |
1800/1900 МГц GSM частоты |
Фильтры EMI |
33 пФ, 39пФ |
850/900 МГц GSM
|
Фильтры EMI |
Желательно, чтобы ширина шины питания была не менее 1,5 мм. Для контроля напряжения VBAT существует АТ-команда AT+CBC.
Чтобы запустить модуль G510 недостаточно только включить питание, необходимо подтянуть вывод POWER_ON к «земле» как минимум на 800 мс (см. рисунок 4). Если же POWER_ON подтянуть менее чем на 800 мс (см. рисунок 5), то включение модуля может не произойти.
Что бы отключить питание существует два способа, первый – подтянуть POWER_ON на 3 секунды к земле или с помощью AT-команд:
Модуль обладает дополнительным режимом низкого потребления, названным Спящий режим (Sleepmode), в котором он работает c ограниченной функциональностью.
Во время Sleepmode связь с GSM сетью не теряется. Модуль периодически пробуждается и контролирует сеть GSM для приема входящих вызовов или данных. При этом все интерфейсы модуля G510 неактивны и сохранены в их предыдущем состоянии.
Fibocom G510 не войдет в спящий режим в случае, когда есть передача данных на последовательном интерфейсе или данные поступают от сети GSM, или если работает какая-нибудь внутренняя системная задача. Только после окончательной обработки любой внешней или внутренней задачи G510 введет Sleepmode согласно параметрам настройки команды ATS24.
В спящем режиме энергопотребление может быть уменьшено до 1,0 мА.
ATS24 = 2 – включить режим сна.
Число 2 означает, что он переходит в спящий режим автоматически, если модуль не получает никаких команд или данных в течении 2-х секунд. Диапазон этого значения от 0 до 255.
Команда ATS24 = 0 отключает спящий режим.
WAKE_UP и UART1_DTR вывода, с помощью которых можно пробудить модуль, который находится в Sleepmode . WAKE_UP контакт рекомендуется зарезервировать для пробуждения
Этот вывод переключаются по фронту. В команде ATS24 = [значение], число этого [значение] означает не только то время, когда модуль будет установлен в режим ожидания, но также означает время, в течении которого он временно проснулся. Например, отправив команду ATS24 = 2, это означает, что модуль будет установлен в режим сна после 2 секунд. Предположим, что модуль временно проснулся от контакта WAKE_UP, но если модуль не получает никаких команд или данных в течение 2 секунд, модуль опять перейдёт в Sleepmode.
Основная функция часов реального времени (RTC) — сохранять время. Подсистема RTC встроена в PMU и работает во всех рабочих режимах модуля, пока питание подано выше минимального уровня. Если основное питание не доступно, аккумулятор или конденсатор могут быть подключены к контакту VBCKUP модуля G510.
Методы установки времени и даты модуля:
Модуль имеет 3 порта UART:
Порт UART1 является основным портом UART. Это стандартный 8 проводной последовательный интерфейс шины. Этот UART используется для всех связей с модулем: AT команды, GPRS данные, программирование и обновление программного обеспечения. Модуль определяется как DCE устройство, рисунок 7.
UART2 поддерживает не все АТ-команды, для подробностей обратитесь к AT Command User Manual. Рисунок 8.
HOST UART явно используется для загрузки, калибровки, и так далее, он не поддерживает ни одну команду AT. Рисунок 9.
SIM интерфейс Fibocom G510 поддерживает стандарты GSM 11.11 и GSM 11.12, которые основываются на стандарте ISO/IEC 7816. Эти стандарты определяют электрические, сигнальные и протокольные спецификации SIM-карты GSM. Модуль поддерживает SIM-карты с питанием как 1.8 В, так и 2.85 В. При включении модуля сначала подается напряжение 1,8 В на SIM_VCC вывод, если не удается активировать SIM карту на вывод SIM_VCC подается 2,85 В. Схема подключения SIM карты представлена на рисунке 10.
Модуль Fibocom G510 имеет на борту 2 аудиоканала, рисунок 11.
1-й аудиоканал: микрофон
Этот канал является активным аудиоканалом. Вход для микрофона включает в себя все необходимые цепи для поддержки прямого подключения к внешнему микрофону. Включает в себя внутреннее напряжение смещения, которое может быть изменено AT командой. Входной импеданс не ниже 5 MОм.
1-й аудиоканал: приемник
Этот канал является активным выходом для голосовых вызовов и DTMF тонов. Он выполнен в виде дифференциального выхода с 16 Ом импедансом.
2-й аудиоканал: микрофон
Этот канал может быть выбран с помощью AT-команд. Вход для микрофона включает в себя все необходимые цепи для поддержки прямого подключения к внешнему микрофону. Он включает в себя внутреннее напряжение смещения, которое может быть изменено AT командой. Входной импеданс не ниже 5 MОм.
2-й аудиоканал: динамик
Этот канал может быть выбран с помощью AT-команд. Он выполнен в виде дифференциального выхода, и к нему можно подключать 8 Ом динамик.
Компания Fibocom предоставляет отладочный комплект EVK-G510-Q50-EUR (рисунок 12), которого достаточно для полноценного изучения всех функций модуля Fibocom G510. В состав отладочного комплекта входят:
Для полноценного и быстрого тестирования и разработки прибора с GSM модулем Fibocom G510 мы предоставляем полный комплект документов и драйверов на каждый из модулей Fibocom.
Документация:
Программное обеспечение:
Fibocom – это инновационная компания. Она не стоит на месте. В ближайшее время ожидаем выхода на рынок модуля Fibocom G530 со встроенными Wi-Fi и Bluetooth.
Модуль Fibocom G510 должен заинтересовать разработчиков в первую очередь своими малыми размерами, низким потреблением, богатой функциональностью и простотой внедрения в проекты. Инженеры ПремьерЭлектрик прошли полную подготовку в техническом центре Fibocomдля осуществления консультаций и помощи в разработке новых изделий с модулями Fibocom.
ПремьерЭлектрик — официальный дистрибьютор Fibocom Wireless Inc. на территории России и стран СНГ.