Компания СЭА
× Компания Каталог Новости Вакансии Профиль Производители Контакты Доставка Тех. поддержка

Обзор функционала GSM-модуля Fibocom G510

  • 04.11.2015
  • 2672

Корпорация FIBOCOM, азиатский тигр, стремительно запрыгнувший в высшую лигу глобальных производителей беспроводных модулей, вывел на рынок GSM-модуль серии G510 еще в 2013 году. Год ушел на то, чтобы это бюджетное решение завоевало популярность на азиатском рынке и начало проникновение в Европу. В этом году началось проникновение и на южноамериканский рынок. В Украине модуль G510 уже давно и вполне успешно применяется благодаря сотрудничеству Fibocom с Компанией СЭА, провайдером инноваций для промышленных рынков.

 

GSM-модуль Fibocom G510 - весьма популярное решение. Ультракомпактный размер (22,5 x 20,5 мм в корпусе SMT) и богатый функцонал (TCP/IP, OpenCPU, встроенная пользовательская память Flash, eCall, низкое энергопотребление в режиме Sleep Mode и пр.), в комплексе с весьма конкурентной стоимостью делают G510 отличным выбором для различных приложений, таких как навигация, системы безопасности, передача данных в промышленности, ЖКХ и др.

 

Рассмотрим особенности компонента поподробней.

G510 - компактный GSM/GPRS-модуль для М2М приложений

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 ниже 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. 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:

 

  • GPS/ГЛОНАСС трекеры (персональные, автомобильные, скрытые и др.);
  • системы безопасности и пожаротушения;
  • умные счетчики для ЖКХ;
  • передача данных в промышленности и др.

 

Функционально схему модуля можно разделить на три блокаФункционально схему модуля можно разделить на три блока:

 

В цифровой блок входят:

 

  • встроенная 32 Мб Flash память на чипе;
  • встроенная 32 Mб PSRAM память на чипе;
  • последовательные интерфейсы;
  • порт SIM-карты;
  • часы реального времени (RTC) с генератором 32,768 кГц.

 

В аналоговый блок входят:

 

  • управление питанием;
  • внутренние регуляторы.

 

В блок GSM-приемопередатчика входят:

 

  • цифровой приемник;
  • цифровой передатчик;
  • частотный синтезатор;
  • встроенный VCO, контурные фильтры, и т.д.;
  • цифровой AFC;
  • DigRF интерфейс между цифровыми полосами частот и приемопередатчиком;
  • RF FEM контроль.

 

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:

 

  • Используйте емкость 1000 мкФ или больше с низким ESR для сведения к минимуму снижение питания во время передачи пакетов. Конденсатор должен быть расположен как можно ближе к выводам G510;
  • Используйте источник питания с низким импедансом;
  • Используйте разводку печатной платы от источника питания до модуля как можно короче;
  • Используйте конденсаторы:

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.

 

Модуль обладает дополнительным режимом низкого потребления, названным Спящий режим (Sleepmode), в котором он работает c ограниченной функциональностьюМодуль 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.

 

Модуль имеет 3 порта UART:

 

  • UART1 – является полностью независимым 8 проводной последовательный интерфейсом. Это основной UART;
  • UART2 – является 2-проводным последовательный интерфейсом, он поддерживает только несколько AT команд;
  • HOSTUART – является отладочным UART, который используется для загрузки, калибровки, и т.д. модуля.

 

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.

 

UART2 поддерживает не все АТ-команды, для подробностей обратитесь к AT Command User Manual. 

 

HOST UART явно используется для загрузки, калибровки, и так далее, он не поддерживает ни одну команду AT. 

 

 SIM интерфейс Fibocom G510 поддерживает стандарты GSM 11.11 и GSM 11.12 

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.

 

Модуль Fibocom G510 имеет на борту 2 аудиоканалаМодуль Fibocom G510 имеет на борту 2 аудиоканала:

 

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, которого достаточно для полноценного изучения всех функций модуля Fibocom G510

Компания Fibocom предоставляет отладочный комплект EVK-G510-Q50-EUR, которого достаточно для полноценного изучения всех функций модуля Fibocom G510. В состав отладочного комплекта входят:

 

  • материнская плата с необходимыми разъемами и интерфейсами;
  • адаптер с модулем G510;
  • GSM антенна;
  • кабель RS-232;
  • блок питания.

 

Простой, бюджетный и, в то же время, на удивление полнофункциональный модуль является отличным решением для многих приложений, таких как навигация, системы безопасности, передача данных в промышленности, ЖКХ и др.

 

Компании СЭА - 25 лет!

 

Продукция Fibocom в Украине доступна благодаря сотрудничеству корпорации с Компанией СЭА. По вопросам приобретения GSM/GPRS-модулей и 3G-модулей обращайтесь в отдел электронных компонентов Компании СЭА - официальному дистрибьютору компании Fibocom в Украина по тел.: +38 (044) 330-00-88; e-mail: info@sea.com.ua.

Top