M5311硬件设计手册_V1.4_1227

1、m5311 硬件设计手册nb-iot 系列版 本：v1.4日 期：2018-12-27中移物联网有限公司0中移物联网有限公司重要声明注意本手册描述的产品及其附件的某些特性和功能，取决于当地网络的设计和性能。因此，本手册中的描述可能与您购买的产品或其附件并非完全一一对应。本公司保留随时修改本手册中任何信息的权利， 无需进行任何提前通知且不承担任何责任。无担保声明中移物联网有限公司不对此文档中的任何内容作任何明示或暗示的陈述或保证，而且不对特定目的的适销性及适用性或者任何间接、特殊或连带的损失承担任何责任。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

2、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。版权所有 中移物联网有限公司。 保留一切权利。本手册中描述的产品中，可能包含中移物联网公司及其可能存在的许可人享有版权的软件，除非获得相关权利人的许可，否则，非经本公司书面同意，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本手册内容的部分或全部，并不得以任何形式传播。中移物联网有限公司关于文档修订记录版本日期作者描述1.02018-04-26罗永兵原始版本1.12018-06-13罗永兵修改部分内容1.22018-08-27罗永兵增加推荐封装、修改状态指示、静电测试内容1.32018-1

3、1-13罗永兵更新优化数据，加入 m5311_cm1.42018-12-27罗永兵优化 opencpu，gpio 复用功能中移物联网有限公司目录重要声明 .1关于文档 .1目录 .2图片索引 .4表格索引 .41引言 .61.1安全须知 .62综述 .72.1模组描述 .72.2功能框图 .83应用接口 .83.1管脚描述 .93.2工作模式 .133.3电源供电 .133.3.1模组电源供电接口 .133.3.2供电参考电路 .143.4开机 .143.5关机 .153.6复位模组 .153.7gpio 接口 .163.8串口 .163.8.1 主串口 .173.8.2 调试串口 .183.

4、8.3 串口应用 .193.9sim ic .193.10adc 数模转换 .213.11state 指示 .213.12唤醒模组 .223.13wakeup-out 指示 .223.14省电技术 .233.15opencpu 管脚描述 .244天线接口 .264.1射频参考电路 .264.2rf 输出功率 .274.3rf 接收灵敏度 .274.4工作频率 .27中移物联网有限公司4.5天线要求 .284.6推荐 rf 焊接方式 .285电气性能，可靠性 .285.1绝对最大值 .285.2工作温度 .295.3耗流 .295.4静电防护 .306机械尺寸 .306.1模组机械尺寸 .316

5、.2推荐封装 .326.3模组俯视图（以实物为准）.336.4模组底视图 .337存储和生产 .347.1存储 .347.2生产焊接 .347.3包装 .35附录 a参考文档及术语缩写 .363中移物联网有限公司图片索引图 1：功能框图8图 2：管脚分配图9图 3：vbat 输入参考电路14图 4：开集驱动开机参考电路14图 5：按键开机参考电路15图 6：关机时序图15图 7：复位参考驱动电路16图 8：复位按键参考设计16图 9：主串口连接方式示意图18图 10：软件调试连接图18图 11：1.8v 电平连接电路19图 12：5v/3.3v 电平转换电路19图 13：6pinsim 卡连接

6、器参考电路20图 14：state 参考电路22图 15：wake-out 参考电路23图 16：功耗参考流程图23图 17：edrx 功耗参考流程24图 18：射频参考电路26图 19：m5311 机械尺寸图（top view,单位：毫米）31图 20：m5311 推荐封装32图 21：模组俯视图33图 22：模组底视图33图 23：印膏图35图 24：炉温曲线35图 25：载带卷盘尺寸图36表格索引表 1：模组型号差异7表 2：模组主要性能描述7表 3：引脚描述9表 4：工作模式13表 5：电源管脚定义13中移物联网有限公司表 6：reset 管脚定义15表 7：gpio 管脚定义16表

7、8：串口逻辑电平17表 9：串口管脚定义17表 10：sim 卡管脚定义20表 11：adc 引脚定义21表 12：state 的工作状态21表 13：唤醒功能表22表 14：wakeup-out 的工作状态22表 15：opencpu 管脚描述25表 16：rf 管脚定义26表 17：rf 传导功率27表 18：rf 传导灵敏度27表 19：模组工作频率27表 20：天线电缆的要求28表 21：天线的要求28表 22：绝对最大值28表 23：工作温度29表 24：模组耗流29表 25：esd 性能参数（温度：25，湿度：45%）30表 26：模组包装信息36表 27：参考文档36表 28：术

8、语缩写365中移物联网有限公司1 引言本文档定义了 m5311 模组及其硬件接口规范，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 m5311 模组于无线应用。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

9、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。中移物联网有限公司2 综述m5311*模组是一款基于 mt2625 平台的工业级 nb-iot 无线模组。它

10、主要应用于低功耗的数据传输业务。满足 3gpp release13 标准。m5311 是 lcc 封装的贴片式模组，40 个管脚，尺寸仅有 16mm18mm2.2mm。m5311 内嵌 lwm2m/mqttp/http/tcp/udp/coap 等数据传输协议及扩展的 at 命令。备注m5311 系列模组有不同的型号，用户可以灵活选用以满足多样化的市场需求。1. m5311 有 m5311_lv 和 m5311_cm 两个版本；2.该模组完全符合 rohs 标准。2.1模组描述表 1：模组型号差异项目vbat 供电电压频段模组m5311_lvvbat 范围：2.1v 3.6v，type：3.3

11、vband3、band 5、band 8m5311_cmvbat 范围：3.0v 3.6v, type：3.3vband 8表 2：模组主要性能描述模组m5311项目发射功率23dbm 2db温度范围正常工作温度：-40c +85c存储温度：-45c +95csim 卡接口支持 sim 卡： 1.8/3.0v支持内置 sim ic：1.8/3.0v(2*2mm)天线接口特征阻抗50 欧姆物理特征尺寸：160.2mm重量： 1.4g固件升级串口升级7中移物联网有限公司2.2功能框图下图为 m5311 功能框图，阐述了其主要功能。l 电源管理l 射频l 接口部分电源供电开关机

12、接口串口sim 卡接口射频接口pa&swbasebanduart*2vbatspi*1sysramflashvextiic*1gptarm cortex-m4pmuadc*1usim*1resetdynamic clock managementusb(log)rtcdcxopwkeypwmeint32.768k26mhz图 1：功能框图3 应用接口m5311 模组有 40 个(1.6mm0.9mm)贴片引脚。以下章节详细阐述了模组各组接口的功能：l 电源供电 (请参考 3.3 章节)l 开机（请参考 3.4 章节）l 复位接口(请参考 3.6 章节)8中移物联网有限公司l 串口(请参考 3.8

13、 章节)l sim 卡接口 (请参考 3.9 章节)l adc 接口(请参考 3.10 章节)l rf 接口(请参考 4 章节)3.1管脚描述reservedreservedadciic sdaiic sclgpio1gpio0reservedvbatvbat40393837363534333231dbg_txdgnd130grounddbg_rxdgnd229powerspi_ssgnd3m5311m531128gpiospi_mosi526gndspi_misorf427iicuart1_ctstoptop viewviewreserved_rfadc724spi_sclkgnd625ua

14、rtuart1_rtsgndspi823usimuart1_txdgnd922controluart1_rxd1021staterf11121314151617181920sim detsim rstsim clksim datasim vccwakeup outresetwakeup inpwr on/offvdd ext图 2：管脚分配图表 3：引脚描述电源引脚号引脚名i/o描述dc 特性备注31,32模组主电源vmax= 3.6v电源设计必须能够提供vbatpivmin=2.1v达 1a 的电流（m5311_lv）vbat=2.1 3.6vvnorm=3.3v低电压时电流会增大31,32模组主电源vmax= 3.6v电源设计必须能够提供vbatpivmin=3.0v（m5311_cm）vbat=3.0 3.6v达 0.5a 的电流vnorm=3.3v9中移物联网有限公司输出 1.8vvmax=1.98v1. 不用则悬空。vmin=1.62v2. 如果给外部供电，需20vdd_extpo最大电流 40mavnorm=1.8v并联 2.24.7uf 的旁在 psm 模式下掉电imax=40ma路电容。22,23,25，gnd地26,28,29,30复位引脚号引脚名i/o描述dc 特性备注vilmax=0.6v17resetdi低电平复位模组vih