Air700EAQ是一款基于移芯EC716E平臺設計的LTE Cat 1無線通信模組。

支持亞洲FDD-LTE的4G遠距離無線傳 輸技術。

以極小封裝，極高性價比，滿足IoT行業的數傳應用需求。

例如共享應用場景，定位器場景，DTU數 傳場景等。
本文將主要介紹合宙Air700ECQ的硬件設計中的應用接口部分。

一、主要性能

Air700EAQ模塊功能框圖：

?模塊型號列表：

模塊主要性能：

二、應用接口

模塊采用LGA封裝，50個SMT焊盤管腳，

以下章節將詳細闡述Air700EAQ各接口的功能

2.1. 管腳描述

模數轉換 ADC 接口

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*注:

1. 二次開發 GPIO 復用功能詳見對應《_GPIO_table》

2.LDOAON 為芯片內部部分 GPIO 供電電源，由此電源供電的 IO 口休眠狀態下能夠保持。

3.所有 GPIO 和 wakeuppad 都支持雙邊沿中斷； 可以復用為 wakeup 的 io，休眠以及喚醒狀態下都能使用； 其余 io 喚醒狀態下可用，休眠狀態下不能使用； wakeup io 可以喚醒休眠，其余 GPIO 都不可以。

4. EC716 使用 3.3V IO 方案，

必要說明： 芯片設計限制，原則上不可以用 3.3V IO，

如果使用 3.3V IO 或者外部接了 3.3V 的外設（包括但不限于 MCU,傳感器等等），可能會導致關機狀態下，VBAT 上電壓在 1.8V~3V 的不穩定狀態，在需要開機的時候無法開機。

所以使用 3.3V IO 的前提是必須保證芯片在關機狀態下，VBAT 電壓小于 1.8V，或者大于 3V。

使用 3.3V IO 情況 下，原理圖必須提供我司審核！！！！！！

詳細說明參考鏈接：https://e3zt58hesn.feishu.cn/docx/Gs5Udj9H6ohtfoxqp0uceCunnfp

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2.2. 工作模式

下表簡要的敘述了接下來幾章提到的各種工作模式。

注意：

當模塊進入休眠模式或深度休眠模式后，部分 GPIO 會處于掉電關閉狀態，掉電 IO 口均無法響應中 斷，無法喚醒模塊退出休眠模式。

模塊進入休眠狀態后只能通過以下管腳中斷喚醒退出休眠模式。

2.3. 電源供電

2.3.1. 模塊電源工作特性

在模塊應用設計中，電源設計是很重要的一部分。由于LTE射頻工作時最大峰值電流高達1.5A，在最大發 射功率時會有約700mA的持續工作電流，電源必須能夠提供足夠的電流，不然有可能會引起供電電壓的跌落甚 至模塊直接掉電重啟。

2.3.2. 減小電壓跌落

模塊電源VBAT電壓輸入范圍為3.3V~4.3V，但是模塊在射頻發射時通常會在VBAT電源上產生電源電壓跌落 現象，這是由于電源或者走線路徑上的阻抗導致，一般難以避免。因此在設計上要特別注意模塊的電源設計， 在VBAT輸入端，建議并聯一個低ESR(ESR=0.7Ω)的100uF的鉭電容，以及100nF、33pF、10pF濾波電容，

VBAT輸 入端參考電路如下圖所示。

并且建議VBAT的PCB走線盡量短且足夠寬，減小VBAT走線的等效阻抗，確保在最大 發射功率時大電流下不會產生太大的電壓跌落。建議VBAT走線寬度不少于1mm，并且走線越長，線寬越寬。

3.3.3. 供電參考電路

電源設計對模塊的供電至關重要，必須選擇能夠提供至少1A電流能力的電源。若輸入電壓跟模塊的供電 電壓的壓差小于2V，建議選擇LDO作為供電電源。

若輸入輸出之間存在的壓差大于2V，則推薦使用開關電源轉 換器以提高電源轉換效率。

LDO供電： 下圖是5V供電的參考設計，采用了Micrel公司的LDO，型號為MIC29302WU。它的輸出電壓是4.16V，負載電流峰值到3A。為確保輸出電源的穩定，建議在輸出端預留一個穩壓管，并且靠近模塊VBAT管腳擺放。建議 選擇反向擊穿電壓為5.1V，耗散功率為1W以上的穩壓管。

供電輸入參考設計：

DC-DC 供電：

下圖是 DC-DC 開關電源的參考設計，采用的是杰華特公司的 JW5359M 開關電源芯片，它的最大輸出電流 是 2A，輸入電壓范圍 3.7V~18V。

注意 ：C25 的選型要根據輸入電壓來選擇合適的耐壓值。

DCDC 供電輸入參考設計：

2.4. 開關機

2.4.1. 開機

在VBAT供電后，可以通過如下兩種方式來觸發Air700EAQ開機：

1. 按鍵開機: PWRKEY管腳通過輕觸按鍵連接到地，按鍵按下1秒以上實現開機。

2. 上電開機：將PWRKEY管腳直接短接到地，VBAT上電后就可以實現開機。

2.4.1.1 PWRKEY 管腳開機

VBAT上電后，可以通過PWRKEY管腳啟動模塊，把PWRKEY管腳拉低1秒以上之后模塊會進入開機流程，軟 件會檢測VBAT管腳電壓，

若VBAT管腳電壓大于軟件設置的開機電壓（3.3V），會繼續開機動作直至系統開機 完成；

否則，會停止執行開機動作，系統會關機，開機成功后PWRKEY管腳可以釋放。

可以通過檢測 VDD_EXT 管腳的電平來判別模塊是否開機。

推薦使用開集驅動電路來控制PWRKEY管腳。

下圖為參考電路：

另一種控制PWRKEY管腳的方法是直接使用一個按鈕開關。

按鈕附近需放置一個TVS管用以ESD保護。

下圖 為參考電路：

按鍵開機參考電路

2.4.1.2 上電開機

將模塊的 PWRKEY 直接接地可以實現上電自動開機功能。

需要注意，在上電開機模式下，將無法關機， 只要 VBAT 管腳的電壓大于開機電壓即使軟件調用關機接口，模塊仍然會再開機起來。

另外，在此模式下，要 想成功開機起來 VBAT 管腳電壓仍然要大于軟件設定的開機電壓值（3.3V），如果不滿足，模塊會關閉，就會 出現反復開關機的情況。

對于用電池供電的應用場景不建議用 PWRKEY 接地的上電自動開機方式。

2.4.2. 關機

以下的方式可以關閉模塊：

• 正常關機：使用PWRKEY管腳關機
  
• 正常關機：通過AT指令AT+CPOWD關機
  
• 低壓自動關機：模塊檢測到低電壓時關機，可以通過AT指令 AT+CBC 來設置低電壓的門限值；
  

2.4.2.1 PWRKEY 管腳關機

PWRKEY 管腳拉低 1.5s 以上時間，模塊會執行關機動作。

關機過程中，模塊需要注銷網絡，注銷時間與當前網絡狀態有關，經測定用時約2s~12s，

因此建議延長 12s后再進行斷電或重啟，以確保在完全斷電之前讓軟件保存好重要數據。

時序圖如下 ：

2.4.2.2 低電壓自動關機

模塊在運行狀態時當 VBAT 管腳電壓低于軟件設定的關機電壓時（默認設置 3.3V），軟件會執行關機動作 關閉模塊，以防低電壓狀態下運行出現各種異常。

2.4.3 復位

RESET_N 引腳可用于使模塊復位。

拉低 RESET_N 引腳 100ms 以上可使模塊復位。 RESET_N 信號對干 擾比較敏感， 因此建議在模塊接口板上的走線應盡量的短，且需包地處理。

參考電路：

注意： 1. 復位功能建議僅在 AT+CPOWD 和 PWRKEY關機失敗后使用。

2.5. 串口

模塊提供了三個通用異步收發器：主串口 MAIN_UART、AUX_UART、DBG_UART

2.5.1. MAIN_UART

MAIN_UART 管腳定義：

主串口 MAIN_UART 用來進行 AT 指令通訊。

MAIN_UART 支持固定波特率, 不支持自適應波特率 MAIN_UART 在休眠狀態下保持的功能，

能夠喚醒模塊 MAIN_UART 的特點如下：

• 8個數據位，無奇偶校驗，一個停止位。
  
• 用以AT命令傳送，數傳等。
  
• 支持波特率如下：600,1200,2400,4800,14400,9600,19200,38400,57600,115200,230400,460800,921600bps
  

注意： MAIN_UART 在開機過程中短時會輸出固定調試信息

2.5.2. AUX_UART

AUX_UART 管腳定義：

AUX_UART為輔助串口，不支持AT指令交互，用于某些外設通信，如對接GNSS定位模塊等。

AUX_UART休眠后會關閉，無法通過給AUX_UART發送數據進行喚醒。

2.5.3. DBG_UART

DBG_UART 管腳定義：

注意：

DBG_UART 用來軟件調試時輸出 AP trace，建議預留測試點。

DBG_UART 在開機過程中短時會輸出固定調試信息。

DBG_TX、DBG_RX 默認功能為系統底層日志口，進行模塊硬件設計時，在剩余功能引腳充足的前提 下，避免使用 DBG_TX 和 DBG_RX。

如果將此引腳復用為其他功能，則無法從 DBG_TX 和 DBG_RX 抓取系統日志。

在某些場景下，如果模塊出現異常，無法抓到問題日志，只能通過硬件改版，引出 DBG_TX、 DBG_RX，抓取日志再進行分析。

包括但不限于以下兩種場景：

1、低功耗場景：

在低功耗場景下，USB 無法使用，只能通過 DBG_TX、DBG_RX 來抓取日志。

2、非低功耗場景：

模塊接入 USB 時，工作正常，未接入 USB 時，工作異常的情況，只能通過 DBG_TX、DBG_RX 來抓取 日志。

3.5.4. 串口連接方式

串口的連接方式較為靈活，如下是三種常用的連接方式。

三線制的串口請參考如下的連接方式：

3.5.5. 串口電壓轉換

Air700EAQ 模塊的串口電平為 1.8V，能夠滿足大部分外設，主控的串口直接需求，

但是如果要和 5V 或者以上的 MCU 或其他串口外設通信，那就必須要加電平轉換電路.

電平轉換參考電路如下：

注意：

• 如果低功耗需求上拉不能用vdd-ext，要用agpio或者外部ldo做上拉
  
• 此電平轉換電路不適用波特率高于460800 bps的應用。
  
• D2 必須選用低導通壓降的肖特基二極管。
  

肖特基二極管以及 NPN 三極管的推薦型號如下：

對于波特率高于 460800bps 的應用，可以通過外加電平轉換芯片來實現電壓轉換。

參考電路如下：

此電路采用的是電平轉換芯片是 TI 的 TXS0108E， 8 位雙向電壓電平轉換器，

適用于漏極開路和推挽 應用，

最大支持速率：

推挽：110Mbps

開漏：1.2Mbps

?由于篇幅原因，本文咱介紹至串口部分，其余USB接口，SIM卡接口，功能管腳。射頻接口，電氣特性，結構規格等內容，將在下文介紹。

未完待續。。。

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