Air800模块开发板M4是专用于Air800 GPRS+GPS模块在Luat开源环境下的开发评估板。M4板内集成了模块运行所需要的必要外设，如SIM卡座，天线，供电等，能保证只需USB线连接PC就能使整个系统运行，而且还提供了丰富的接口用于外接各种应用的调试。开发板的配置如下：  默认PCB天线形式以方便调试，同时兼容SMA天线座，以满足对天线性能要求高的应用需求。  MicroUSB连接器直接5V供电。  内置DCTODC降压到4V供电，模块电源更稳定。  通用串口以及其他IO均以排针引出。  内置串口转USB芯片，可以通过跳线帽选择连接UART1还是HOST串口，通过MicroUSB连接器连接PC，调试更方便。  电池连接接口，用于连接锂电池供电或者直流电源直接供电。  内置充电芯片可实现充电功能。  拨杆供电开关。  模块RESET按键以及开机按键。  通用led指示灯，开机状态指示灯，充电状态指示灯。  内置驻极体mic。  内置25*25陶瓷天线，同时兼容有源外置天线连接器。  内置硬件开门狗芯片可实现看门狗复位功能。

 Air800模块M4开发板使用说明

 1. 概述

Air800模块开发板M4是专用于Air800 GPRS+GPS模块在Luat开源环境下的开发评估板。M4板内集成了模块运行所需要的必要外设，如SIM卡座，天线，供电等，能保证只需USB线连接PC就能使整个系统运行，而且还提供了丰富的接口用于外接各种应用的调试。开发板的配置如下：

 

Ø 默认PCB天线形式以方便调试，同时兼容SMA天线座，以满足对天线性能要求高的应用需求。

Ø MicroUSB连接器直接5V供电。

Ø 内置DCTODC降压到4V供电，模块电源更稳定。

Ø 通用串口以及其他IO均以排针引出。

Ø 内置串口转USB芯片，可以通过跳线帽选择连接UART1还是HOST串口，通过MicroUSB连接器连接PC，调试更方便。

Ø 电池连接接口，用于连接锂电池供电或者直流电源直接供电。

Ø 内置充电芯片可实现充电功能。

Ø 拨杆供电开关。

Ø 模块RESET按键以及开机按键。

Ø 通用led指示灯，开机状态指示灯，充电状态指示灯。

Ø 内置驻极体mic。

Ø 内置25*25陶瓷天线，同时兼容有源外置天线连接器。

Ø 内置硬件开门狗芯片可实现看门狗复位功能。

Ø 简易式SIM卡座。

 

2. 外设分布介绍

PCB尺寸  65.5*53.5mm

 

正面

 

背面

 3. 排针管脚定义

 

                                                               正视图

4. 功能介绍

4.1供电

Air800开发板支持多种供电方式，包括5V排针供电， USB接口5V供电；电池端排针供电（4.2~3.4V）。 

l USB线供电： 

M4有1个USB连接器，可以通过USB线连接PC或5V充电器供电。

在拨杆开关拨到上方打开电源后，按下开机键，M4左下角的红灯亮起时表示供电成功。

 

 

l 5V串口线供电：

将5V供电的串口线的红线和黑线分板与模块的“5V”和“GND”排针相连。如下图。在拨杆开关拨到上方打开电源后，按下开机键，M4右下角的红灯亮起时表示供电成功。

 

 

 

注意：

1. 5V串口线供电和USB供电不要同时接上。

2. 当插入5V供电时，充电灯会有闪烁现象，原因是因为电池供电端空载，为正常现象，接入电池后闪烁现象会消失。

 

l 锂电池或外接直流电源供电：

M4还提供了锂电池供电接口，此接口直接与模块的供电端相连，供电电压范围为4.2V到3.4V。可以用锂电池直接相连或者用外部直流电源连接，如下图。要注意正负极。

 

           

 

注意：当使用5V供电方式的时候，由于PC的USB口供电峰值最大只到500mA，低于GSM系统要求2A供电能力的需求。在一般的软件调试和一般的使用时没有问题，但是在模块进行长时间连续射频发射时，模块供电端会有电压跌落，造成电源电压不稳定的现象，所以如果在测试长时间连续GPRS发射时，有可能会导致几率掉电关机的现象，因此，在测试长时间连续GPRS发射的应用时强烈推荐用锂电池供电或用供电能力大于2A的直流电源供电。

4.2开机关机

l 开机

M4开发板在供电正确连接后，是不会自动开机，需要长按开机键大于2S后松开，此时红色开机指示灯常亮，随后绿色网络指示灯闪烁，表示开机成功。

   注意：如果按开机键的时间不足，红色开机指示灯会熄灭，表示开机失败。

         电池供电的开机方式与USB供电开机方式相同。

 

 

M4开发板还支持上电自动开机的方式，要设置这种方式需要将开发板上的JP4跳点用锡短接。开发板上电后会自动开机。

注意：配置成自动开机后，无法通过软件调用关机接口的方式实现关机，只能通过切断模块供电实现关机。

l 关机

在开机状态下长按开机键2S以上，模块会进入软件关机流程，当开机指示灯熄灭后表示关机动作完成。

另一种方式是通过短按RESET按键实现硬件关机，这种关机方式为硬件关机，通常用于在模块死机或异常状态时恢复用。

注意：RESET按键是硬件关机功能，不能实现重启功能，但是在自动开机配置下，按REST按键会将模块关机，随后硬件自动上电开机，从而间接实现重启功能。

注意：RESET按键按下后，要等2S左右系统会完全关闭，开机指示灯熄灭。

 

4.3下载调试及串口连接

   M4内置了CP2102串口转USB芯片，可以将模块的串口转成USB接口通过USB连接器引出，用户只需用普通microUSB数据线连接开发板即可。

   Air800有两路通用串口和一路host串口，其中只能通过HOST串口进行底层版本下载或者luat脚本下载。通用串口均不支持下下载。

   M4有两个串口选择排针，通过跳线帽来选择相应的串口以连接到串转换芯片上。出厂默认是HOST串口配置，即将HOST串口连接串口芯片，此时USB连接的是HOST串口。此时跳线帽的放置方式为短接上面两个针脚。当跳线帽连接下面两个针脚时，串口芯片连接的是UART1串口。

   在进行下载或调试操作前请先安装CP2102串口转USB芯片驱动

 

注意：

1.当跳线帽配置成UART1时，排针上的UART1接口不可用。如果UART1排针需要连接外置USB转TTL线或连接到外置设备，请务必将跳线帽配置成HOST串口模式。

2.HOST串口波特率固定为921600，且输出的调试信息的数据包是有特殊的通信协议，如果用普通的串口工具查看HOST口打印信息，是会有乱码现象，需要用专用的trace工具查看打印。

3．由于插USB不能使模块开机，因此使用相应下载工具进行下载时还需要按下开机键才能开机触发下载，而当模块处于开机状态时，只按rest按键也不能触发下载或握手动作，还需要按开机键开机。

        

 

l  IDE下载脚本步骤

首先，用USB连接开发板，确保板上的跳线帽连接在HOST_UART的位置。

在IDE界面点击设置，选择AIR800页面，选择对应的工程脚本，选择串口。

 

点击开始下载，如果此时板子处于关机状态（开机指示灯熄灭），会出现如下等待握手信息。

 

 

长按开机键2S，会出现握手成功，开始下载。下载结束后模块会自动重启。

 

 

注意如果下载时板子处于开机状态，则会直接开始下载；如果板子处于开机状态，但是处于休眠时，会出现等待握手的提示，此时，需要按rest按键关机后，在长按开机键开机触发握手，下载。

l 下载基础脚本。

下载基础脚本需要使用《Luat_AIR2xx升级工具1.X》。在做好工具相关配置后（具体请参考Luat_AIR2xx升级工具1.X使用说明），点击下载，如果此时板子处于关机状态会出现如下提示：

 

长按开机键2S，开始下载

 

下载结束后需要移除电源重新上电，或者将拨杆开关关掉再重新打开，整个基础版本更新操作完成。

注意如果下载时板子处于开机状态，则会直接开始下载；如果板子处于开机状态，但是处于休眠时，会出现等待握手的提示，此时，需要按rest按键关机后，在长按开机键开机触发握手，下载。

 

4.4天线相关说明

M4默认采用主板内置的PCB GSM天线，已达到方便开发使用，减少成本的目的。同时也支持使用模块内置的第三代同轴射频座连接外置天线，也可以连接板上的SMA连接器，以满足对天线性能要求较高的应用需求。

l 如果需要使用模块内置的第三代同轴射频座，只需要将PCB通路上的0欧姆电阻拿掉即可，如下图

 

l 如果需要使用SMA座子，需要将天线串联电阻的位置修改到下方，如图

 

 

 

对于GPS部分，M4默认采用25*25的陶瓷天线，同时兼容外接GPS有源天线连接器。

如果要使用外接天线，需要将串联的电阻焊接到如下位置：

 

4.5 LED指示灯

M4内置3个LED指示灯分别是充电指示灯，开机状态指示灯，通用指示灯。

l 充电指示灯：

   充电指示灯由充电IC控制，在充电时，充电指示灯常亮，当充满后，指示灯熄灭。

l 开机状态指示灯：

   当系统进入充电开机模式或正常开机模式时，就会常亮。注意，此灯由硬件控制，软件无法控制。

l 通用指示灯：

   此灯由模块的GPIO28控制，可以通过修改脚本控制此灯的行为，当时默认出厂为网络指示灯用：

 

1) 飞行模式：常灭

2) 未检测到SIM卡：亮0.3秒，灭5.7秒

3) 检测到SIM卡，未注册上GSM网络：亮0.3秒，灭3.7秒

  IDLE状态下指示灯的点亮和熄灭时长(毫秒)

4) 注册上GSM网络，未附着上GPRS网络：亮0.3秒，灭0.7秒

CREG状态下指示灯的点亮和熄灭时长(毫秒)

5) 附着上GPRS网络，未连接上服务器：亮0.3秒，灭1.7秒

 CGATT状态下指示灯的点亮和熄灭时长(毫秒)

6) 连接上服务器：亮0.1秒，灭0.1秒

 SCK状态下指示灯的点亮和熄灭时长(毫秒)

 

 

 

图2

 

4.6 音频接口

   M4支持一路mic输入和一路speaker输出，以方便开发者进行录音或语音播报方面的开发与调试。MIC为内置一个驻极体mic，而另一路音频输出由排针引出，可以直接接8欧姆喇叭

 

 

4.7 充电功能

M4内部集成充电功能，通过充电IC控制充电，无需软件控制，默认恒流充电电流为350mA左右。内置充电LED指示灯，充电时会持续亮起，充满时会熄灭。注意，当电池接口悬空而USB口有供电时，充电灯会闪烁。

 

 

4.8 硬件看门狗功能

   M4板上内置了一颗luat专用看门狗芯片，在系统死机时对系统进行自动恢复，详细请参考《Luat专用看门狗芯片设计手册》。板上在与看门狗芯片的各个IO中串联的,4个断点JP1，JP2，JP3，JP5，如下图，默认是断开的，即默认看门狗不连接模块。如果需要调试看门狗，可以通过将断点用锡连接起来。注意，如果使用看门狗功能，GPIO11和GPIO6就会被占用，请不用另做他用。

 

 

  

5. 相关文档

编号	文件名	注释
1	Air800封装库	已开放
2	Air800参考设计	已开放
8	Air800开发板使用说明	已开放
9	Luat专用看门狗芯片设计手册	已开放
10	Luat模块阻抗线及天线设计建议_V1.0	已开放

 

 

 

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