广和通G510模组接入方案

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概述

G510是广和通推出的一款基于GPRS的通讯模组，本篇通过讲述如何通过G510模组把MCU接入到机智云云端，并实现通讯的方案。全篇文章的内容包括G510模组的管脚介绍、SIM卡连接、供电要求、串口定义以及固件烧写方法等，合作厂商在进行设备接入时请参照以下资料进行，以免造成不可控的错误。

模组接入准备

G510模组管脚图

SIM卡连接方法

模块包含了一个 SIM 卡接口，这个接口符合 GSM 11.11 和 GSM 11.12 标准（基于 ISO/IEC 7816） 。

这些标准定义了 GSM SIM 卡的电气特性、 信令和协议规范。

模块不包含 SIM 卡槽。SIM 卡槽必须放在模块外部的用户开发板上。模块的 SIM 卡接口包括了所有必须的信号，这些信号被接到接口连接器，直接并全部连接到外部的 SIM 卡。模块支持 1.8V 或者 2.85V 电平自动识别。当模块在开机后，首先 SIM_VCC 向外部 SIM 卡输出 1.8V电压来建立通信。如果通信不成功，SIM_VCC 会再次输出 2.85V 电压，并和 SIM 卡建立通信。

下图显示了一个典型的 SIM 卡接口，连接到模块。在模块开发板上，使用 MOLEX （PN 912283001 &912360001）SIM 卡槽，来实现这种连接方式。

无论 SIM_CD 是否使用，都必须上拉，保证 SIM 卡的检测稳定。模块内部已经将 SIM_DATA 信号上拉到 SIM_VCC，外围无需再上拉。

SIM 卡接口和信号的设计特别重要。为了满足设计标准和规定，以下几点是必须要遵循的设计准则：

• SIM 卡的位置以及 SIM 信号的走线，必须远离任何可能的电磁干扰源，像射频天线和数字开关信号等。

• 在模块接口连接器和 SIM 卡槽之间，SIM 卡走线长度不应超过 100mm，这样满足 EMC 法则，同时提供信号的完整性。

• 为了避免 SIM 卡时钟和数据信号 （SIM_CLK 和 SIM_DATA） 之间的串扰，建议在开发板上将它们隔开，最好是由大地隔开。

• SIM 卡信号应使用低容性的保护性元器件进行 ESD 保护。建议使用 AVR M1005C270MAAB(TDK) ，并且 ESD 器件应该布局在 SIM 卡的附近

电源接入管理

模块必须由外部3.3V 到4.5V的直流电源单独供电， 而且电源必须在此电压下允许有 2.0A 的电流通过，此电流只是在 GSM 的时隙发送时的瞬态电流。 模块提供 2 个管脚由外部来供电，如下表

管脚号	管脚名	描述
9	VBAT	直流电源 VBAT = 3.3 V to 4.5 V
10	VBAT	推荐电源电压：4.0V

GSM 是时分多址，在发送时隙时会导致瞬时电流波动，由此会出现电压纹波现象。此时如果不处理妥当，这些频繁的电压纹波将会降低模块的性能。建议将此纹波控制在 300mV 以内。在任何情况下，模块的供电都不应该低于它的最小电压。为了降低纹波等对电源的影响，我们建议：

• 在模块的电源输入端使用一颗1000uF或者更大的， 低ESR的电容。 这颗电容， 越靠近模块的VBAT管脚越好。
• 使用低阻的电源，电源线和 LAYOUT 走线。
• 电源走线越短越好。
• 使用滤波电容给模块的供电滤波，如下表：

推荐的容值	功能	描述
1000 uF	电流纹波	降低发送时隙时对电源的影响，尽可能使用大容量电容
10 nF, 100 nF	数字开关噪声	滤除由时钟，数字信号引起的噪声
8.2 pF, 10 p	DCS1800/PCS1900 MHz GSM 频段	滤除由 GSM 高频段传输中带来的杂波
33 pF, 39 pF	GSM850/GSM900 MHz GSM 频段	滤除由 GSM 低频段传输中带来的杂波

串口的定义和使用

G510 有 3 个 UART 串口。

• UART1 是一个完全独立的 8 线串行通信接口 (UART1). 这是主串口。默认端口配置为115200bps、 8 个数据位、1 个停止位和无奇偶校验。主要用于固件下载、log打印等。

管脚号	管脚名	描述	性能
19	UART1_TXD	模块发送数据	模块发送数据
18	UART1_RXD	推模块接收数据	模块接收数据
21	UART1_CTS	清空发送	模块切换接收
20	UART1_RTS	请求发送	模块提醒 DTE 接收

• UART2 是一个 2 线串口，只支持部分 AT 命令，用于和MCU通信。UART 2 默认端口配置为 115200bps、8 个数据位、1 个停止位和无奇偶校验。

管脚号	管脚名	描述	性能
40	UART1_TXD	模块发送数据	G510发送数据
39	UART1_RXD	推模块接收数据	G510接收数据

• HOST UART 是个 Debug UART，主要用来下载，校准，Trace 等，不支持 AT 命令。此口只在生产调试时使用，用户只需接测试点。

模组参考资料与工具

如需获取更多的G510模组参考资料，请点击以下链接进行下载：

点击下载

搭建固件烧写环境

焊接对应管脚

G510模组电路焊接：参照下方电路图，使用杜邦线连接以下管脚

管脚	参数
1	GND
10	VBAT
19	UART1_TXD
18	UART1_RXD
14	POWER_ON

连接模组

电脑插入USB转TTL串口模块，查看模块所在COM口

使用杜邦线将USB转TTL串口模块与焊接好的G510模组连接。

下载固件与烧写工具

下载G510的相对应的GAgent固件，打开烧写工具Fibocom_upgrade V1.3。

烧写过程

步骤1.切断电源

先断开模组的供电（可拨掉VCC的杜邦线）。

步骤2.配置烧写软件

按照下图配置Fibocom_upgrade V1.3

步骤3.进入烧写

重新接上模组的VCC供电，把power_on打到低电平（接GND），烧写工具会自动运行。

如果烧写失败，可能是模组还没开机，检查G510 开关机状态，VDD管脚电平为 0V 时，G510 处于关机状态，电平大于 2.85V 时，G510 处于开机状态。

当 POWER_ON 管脚信号为低电平并且持续超过 800ms 时，模块将开机。

效果验证

1.使用杜邦线将USB转TTL串口模块与G510模组的UART2（注意:和烧录固件的不是同一串口）连接。

G510模组管脚	连接USB转TTL管脚
1:GND	GND
10：VBAT	VCC
39：UART2_RXD	TXD
40：UART2_TXD	RXD

2.使用机智云XPG助手模拟MCU功能。

按照下图配置，更多使用方法请点击这里

3.另外，可以再增加一个USB转TTL模块，通过接G510的UART1串口来输出LOG日志，可以看见G510连接GAgent的过程。

G510模组管脚	连接USB转TTL管脚
1:GND	GND
18：UART1_RXD	TXD
19：UART1_TXD	RXD

注：波特率为：115200

注意：由于没有连接SIM卡，所以模组无法真正的连上网络，会一直报错。

搭配gokit接入机智云

（包含创建数据点，下载代码，demoAPP配网绑定及控制设备等等）

快速接入文档参考链接：http://docs.gizwits.com/zh-cn/deviceDev/debug/G510_Project.html

备注：模组的串口2，UART2_RXD(RXD)与UART2_TXD(TXD)为与Gokit通讯的通讯串口，通讯波特率为9600bps，具体引脚可以参考“G510模组管脚图”