稳恒科技WH - GM35硬件设计全解析

一、绪论

在移动通讯领域，GM35模块凭借其出色的性能和广泛的应用场景，成为众多工程师的首选。本文档详细介绍了GM35的硬件应用接口，包括电路连接和射频接口等内容，能帮助用户快速了解其接口定义、电气性能和结构尺寸，结合其他应用文档，可助力用户设计移动通讯应用方案。

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相关文档

文中列出了一系列相关文档，如ITU - T Draft new recommendation V.25ter、GSM 07.07等，这些文档为GM35的应用提供了重要的参考依据。

术语和解释

文档对众多专业术语进行了解释，像ADC（Analog - to - Digital Converter）、AMR（Adaptive Multi - Rate）等，这有助于工程师准确理解和使用GM35模块。

安全警告

使用或维修含GM35模块的终端或手机时，要注意安全防范。如在医院或医疗设备旁、飞机上、易燃气体附近等场景，需遵守相应规定，避免干扰其他设备或引发危险。同时，在驾驶时应使用免提装置，确保道路安全。

二、GM35综述

GM35是一款4频的GSM/GPRS模块，工作频段为EGSM 900MHz、GSM850MHz、DCS 1800和PCS1900，支持GPRS multi - slot class 10/ class 8（可选）和多种GPRS编码格式。其尺寸小巧，仅23.6mm x 19.9mm x 2.2 mm，能满足大多数应用的空间需求。

主要特性

• 供电：单电压3.5V – 4.2V。
• 省电：SLEEP模式下耗流低至0.9mA。
• 频段：四频可自动搜寻，符合GSM Phase 2 / 2+。
• 发射功率：EGSM 900 / GSM850为Class 4 (2W)，DCS 1800 / PCS1900为Class 1 (1W)。
• GPRS连接特性：支持GPRS multi - slot class 10（默认）和class 8（可选）。
• 温度范围：正常工作温度 - 30 °C ~ +80 °C ，受限工作温度 - 40 °C ~ - 30 °C及 +80 °C ~ +85 °C ，存储温度 - 45 °C ~ +90 °C。
• GPRS数据特性：下行传输最大85.6 kbps，上行传输最大42.8 kbps。
• 短消息：支持MT、MO、CB、Text和PDU模式，存储设备为SIM卡。
• 音频特性：多种语音编码模式，具备回音消除和噪声抑制功能。
• 串口和调试口：支持4线串口，传输速率2400bps - 115200bps，支持硬件流控和串口复用功能，调试口用于调试和软件升级。
• SIM应用工具包：支持SAT class 3，GSM 11.14 Release 99。
• 实时时钟和定时功能：支持实时时钟，可通过AT命令设置定时功能。
• 机械尺寸：尺寸23.6mm x 19.9mm x 2.2 mm，重量7g。
• 软件升级：可通过调试口升级软件。

功能框图

GM35的主要功能部分包括GSM基带、GSM射频、天线接口和其他接口。

三、应用接口

GM35通过40个贴片引脚与移动应用平台连接，下面详细介绍各个接口功能。

引脚描述

涵盖电源、音频接口、串口、SIM卡接口、指示灯接口、外部复位、天线接口、调试串口和预留引脚等。例如，VBAT引脚用于电源输入，电压范围3.5V - 4.2V；PWRKEY引脚用于开机关机；MIC1P和MIC1N为麦克风音频输入正负极等。

供电

采用单电源供电，VBAT电压输入范围3.5V - 4.2V，推荐电压4.0V，电源供流能力不小于2A。建议靠近VBAT使用旁路电容，如100µF低ESR电容或100 µF钽电容与1µF - 10µF陶瓷电容并联。可使用线性稳压器或开关稳压器，当模块突发电流大时，开关稳压器效率更高。

开机关机

• 开机：可通过拉低PWRKEY信号至少2秒然后释放来开机，此引脚已在模块内部上拉到VBAT。
• 关机：可使用PWRKEY引脚拉低2S后释放关机，也可通过AT指令“AT + CPOF”关机。

模块休眠唤醒功能

• SLEEP模式：拉低DTR管脚使系统进入SLEEP模式，拉高DTR管脚唤醒。
• SLEEP电流：无卡时最小电流0.9mA，移动卡0.98mA，联通卡0.97mA；平均电流分别为3.1mA、3.3mA、3.4mA。
• 唤醒主控：模块收到电话、短信时通过RI脚唤醒主控，短信唤醒RI脚拉3个100ms低脉冲，电话唤醒RI脚持续拉250ms低脉冲和3750ms高脉冲。

GPIO、INT、UART等交互设计要点

模块采用3.0V的IO电源系统，IO口最高输入限制电压不超过3.3V，否则可能损坏模块。当3.3V电源系统的IO信号连接模块3.0V系统IO时，可能因过冲现象损坏IO管脚，需增加串电阻和并电容等设计措施。同时，建议在AP有多余资源时，加上辅助增强控制信号，增强通信可靠性。

串口

• 引脚定义：包括AT_UART_RXD、AT_UART_TXD、AT_UART_RTS、AT_UART_CTS等。
• 逻辑电平：VIL为0 - 0.7V，VIH为2.1 - 3.3V，VOL为0 - 0.4V，VOH为2.4V及以上。
• 电平转换：当主机串口电平为5V时，需进行电平转换，推荐使用FAIRCHILD公司的NC7WZ07芯片。
• 功能：支持Modem设备，可用于GPRS服务、接收AT命令控制模块和串口复用功能。支持多种通讯波特率，默认自动波特率检测模式，支持115200bps。串口不支持RS232电平，只支持CMOS电平，连接计算机时需加电平转换IC。

音频接口

提供1路模拟音频输入通道，推荐使用驻极体麦克风；音频输出用于连接受话器，最大驱动32欧姆受话器。模块还提供耳机mic和听筒音频端口。音频信号线为差分信号，PCB布板时需考虑。可选用National公司的LM4890音频放大电路。

SIM卡接口

• 应用：支持GSM Phase 1和Phase 2+规范以及FAST 64 kbps SIM卡，支持1.8V和3.0V SIM卡，接口电源由模块内部电压稳压器提供，正常电压2.8V或1.8V。
• 卡座选择：6引脚SIM卡座推荐Amphenol C707 10M006 5122，8引脚SIM卡座推荐Molex 91228。
• 接口电路：为保护SIM卡，建议使用ESDA6V1W5或SMF05C做静电保护，串在IO口线中的22Ω电阻用于匹配阻抗，数据信号线SIM_DATA已在模块内部上拉，外围电路器件应靠近SIM卡座。

外部复位输入

通过外部复位引脚NRESET使设备进入复位状态，此引脚已在模块内部上拉。应在NRESET引脚上并接去耦电容防止干扰，复位后需重新按开机键使模块开机。

四、天线接口

模块提供一个天线接口引脚，主板天线应使用微带线或其他射频走线（阻抗50欧姆）与模块天线引脚连接。为方便调试和测试，应增加射频连接器和天线匹配网络，建议预留PI型匹配电路。

模块射频输出功率

频段	最大	最小
EGSM900 / GSM850	33dBm ±2dB	5dBm±5 dB
DCS1800 / PCS1900	30dBm ±2 dB	0dBm±5 dB

模块射频接收灵敏度

频段	接收灵敏度(典型值)	接收灵敏度(最大值)
EGSM900/GSM850	< -109dBm	< -107dBm
DCS1800/PCS1900	< -109dBm	< -107dBm

模块工作频率

频段	接收	发射
EGSM900/GSM850	925 ~ 960MHz	880 ~ 915MHz
DCS1800/PCS1900	1805 ~ 1880MHz	1710 ~ 1785MHz

五、电气、可靠性和射频特性

绝对最大值

超过某些极限值可能导致模块永久性损坏，如VBAT等参数有相应限制。

工作温度

• 工作温度： - 30 °C ~ +80 °C 。
• 受限工作温度： - 40 °C ~ - 30 °C及 +80 °C ~ +85 °C ，此时GM35虽可工作，但某些射频性能可能超出GSM规范。
• 存储温度： - 45 °C ~ +90 °C 。

电源额定值

包括电源电压、发射瞬间电压跌落、电压纹波和峰值电流等参数的规定。

耗流

文档给出了GSM900和DCS1800不同ARFCN下的功耗、不同电压开机电流、GSM实网Sleep耗流以及连接CMU状态下不同模式GPRS耗流等数据。

静电防护

模块未专门针对静电放电做保护，用户在生产、装配和操作时需采取适当防护措施。

六、机械尺寸

GM35的机械尺寸

提供了GM35的机械尺寸图，工程师可据此进行相关设计。

GM35引脚分配

给出了引脚图和引脚分配表，方便工程师了解引脚信息。

GM35推荐焊接炉温曲线图

为焊接GM35模块提供了温度曲线参考。

七、联系方式

公司为上海稳恒电子科技有限公司，地址在上海市闵行区秀文路898号西子国际五号楼611室，网址为www.mokuai.cn，邮箱为[e-mail]，电话021 - 52960996或021 - 52960879。其使命是做芯片到产品的桥梁，愿景是成为全球有影响力的模块公司，价值观为信任、专注、创新，产品观是在稳定的基础上追求高性价比。

八、免责声明

文档未授予知识产权许可，除产品销售条款和条件声明的责任外，公司不承担其他责任，且对产品销售和使用不作明示或暗示担保，可能随时修改产品规格和描述。

九、更新历史

首次版本V1.0于2017 - 09 - 05生成。

通过以上对WH - GM35硬件设计手册的详细解析，工程师们可以更好地了解和使用该模块，在实际设计中充分发挥其性能优势。你在使用GM35模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。