Приветствую всех. Ребята, подскажите пожалуйста правильность разводки платы. Схему не чертил, вроде все и так понятно. Печатка и номиналы деталей в файле SIM900D_board.rar. GSM модуль S2-1041Y-Z092Y, версия 1.03. Может кто-нибудь знает какая прошивка стоит на данном модуле?

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Там прошивка 1137B10SIM900D64_ST - последняя европейская без плюшек.

Лучше обновиться до 1137B03SIM900D64_ST_ENHANCE
Это будет код S2-1041Y-Z1K0L

И еще - оксидный выводной конденсатор на питании модуля не есть гуд.
Лучше на то же место поставить SMD танталовый LowESR

А где можно разжиться такой прошивкой? Конденсатор по питанию Jamicon, cерия WL, 2200 мкФ 10 В и шунтирующая керамика. Еще хотел спросить по поводу согласования уровней. Стоят микросхемы 74HC541. Вход OE1 (вывод 1) на корпусе, OE2 (вывод 19) управляем контроллером. После прихода высокого уровня STATUS, OE2 подтягиваем к минусу, перед выключением модуля OE2 сажаем на + и дергаем PWRKEY. Будет работать?

Здравствуйте. Тоже под этот модуль делаю схему. Я как то не совсем понял про питание. У него два пина VBAT, на них надо одно и тоже подавать? или я могу на один пустить 4В а к другому литиевый аккум и он сам умный разберется чем питаться?

Balabes, разное напряжение на выводы Vbat подавать нельзя, они соединены между собой. Если использовать БП и батарею, придется схему усложнять.

А, они внутри соединены? а то как то в sim900d_hardware_design_v2.02_0.pdf этот момент не уточняется.
Значит придется вот так.

В данном случае батарейка от нокии и будет питаться от батарейки и когда будет 5В, будет её заряжать. если я все правильно понял

В условиях хорошей связи и свежих конденсаторов - да.

Да, можно и так.


Планирую использовать LDO LM1084. С импульсными БП пока не хочу связываться. Если входное напряжение вольт 6, то потери не такие большие. Но если входное напряжение 12 и более вольт, то только импульсники. От конденсатора требуется только кратковременная запитка с максимальным током 2 А. Могу предположить, что конденсатор довольно долго проживет, учитывая что он предназначен для более тяжелых режимов работы.

Еще один маленький вопрос, если powerkey повесить на землю то модуль включится как только появится питание? без всяких кнопок. естественно через резистор, 4,7к должно хватить

Ну, у меня в 2007 было примерно аналогичное решение на sim300D. Только на модуле были тантал и керамика, а после ключа разрывающего питание (IRLML6402) был тот самый 2200 на 10В. И все равно через несколько лет некоторый процент вернулся со вздутыми и вытекшими электролитами. подозреваю что часть с мертвыми электролитами все еще работает т.к. в условиях нормальной связи схема нормально работает даже только на тантале.


По поводу "естественно через резистор" - не ясно что тут естественного. Естественно это просто замкнуть на массу.
Да включится. Правда возможен слёт прошивки т.к. при включении модуль сперва влетит в режим перезаписи ПО и, скорее всего усыпить модуль для снижения его потребления в ждущем режиме не получится.

Тут наверно зависит от режимов работы. Да, если модуль работает при плохой связи, постоянно передает данные, sms-ки и т.п., то постоянная нагрузка на электролит снижает время его работы. Ну и конечно от качества конденсатора зависит. У Вас такой же стоял (Jamicon WL)?

>>>А где можно разжиться такой прошивкой?

Там где приобретали модуль. Или у регионального дистрибьютора, если модуль куплен у него или его представителей.


>>>>Конденсатор по питанию Jamicon, cерия WL, 2200 мкФ 10 В и шунтирующая керамика.

Еще раз - читаем не только даташит но и апнотесы. А там ясно сказано

If both of the rated current are 2A, a low ESR tantalum capacitor (220uF or smaller) close to the VBAT pin is enough.

С оксидником наверняка на проблемы попадете при плохих условиях связи.

Если не искали по форуму - процитирую еще раз.

"При работе в GPRS достаточно часто бывают скачки потребления тока и стабилизатор не успевает на них нормально реагировать.
Приходится ставить по выходу конденсаторы большой емкости, что опять таки не желательно для самого LDO. Но и это не всегда помогает.
Неоднократно встречался эффект «пустого бака». Проявляется при передаче данных, если питание производится от линейного стабилизатора с оксидными конденсаторами.
Поток данных обрывается на определенной длине – длина пакета зависит от емкости конденсатора. Прибавьте к этому рассеиваемое тепло, габариты....
Гораздо удобнее и малогабаритнее поставить синхронник в QFN или SOIC, маленькую катушку к нему и керамику 22 микрофарады.
Правильная разводка и получаете надежный, да еще и отключаемый стабилизатор. Не экономьте на питании, ни к чему хорошему это не приведет."


>>>>Еще один маленький вопрос, если powerkey повесить на землю то модуль включится как только появится питание?

Даташит читали? Вот и делайте как там написано. Почему нельзя так как вы хотите, я уже раз 20 в форуме рассказывал.



Но не тяжело напомнить и еще раз.



Краткий псалтырь для проведения шаманских обрядов над модулями SIMCOM.

1. Читайте документацию !!!!!!!
(ее у SIMCOM хватит на три дня чтения, а если читать внимательно то надолго). Если что-то не понятно - пишите к офф. дистрибютору или повторите предыдущее действо.

Главные моменты в освящении модуля:

1.Питание SIM900
1.1 Нагрузочная способность источника питания должна быть равна или быть больше 2А, напряжение не должно проваливаться (при пиковых нагрузках) более чем на 0.3В или ниже 3.2В (при 3.4В будет предупреждение от модуля в виде URC сообщения).
1.2 У модуля и у выхода источника питания должен быть bypass конденсатор не менее 100мкФ LowESR. Low ESR это низкое внутреннее сопротивление, чтобы когда кондер работает на разрядку, падение напряжения вызванное пиковых током не было слишком большим и не дало в итоге просадку на питании. Рядом с этими кондерами поставьте 0.1мкФ, керамику - они будут шунтировать ВЧ составляющую на питании, чтобы не шумело.
1.3 Линия питания не должна содержать элементов с большим внутренним сопротивлением . Иначе это даст просадку напряжения в момент Х.
1.4 Потребление тока модулем зависит от того на каком диапазоне он работает (от базовой станции) - 850/900МГц(больше) 1800/1900МГц(меньше). На какой частоте работаете проверяете по номеру частотного канала (+CENG). При проверке вашего источника надо это учитывать. Проверять при минимальном +CSQ (уйти в помещение, где плохо ловит сигнал). Если в месте где, проводится тестирование есть ловится только 1800/1900МГц, то есть команда +CELLLOCK принудительно переключающая модуль на соседние каналы (базовые станции), которые вы можете посмотреть в +CENG.
1.5 Предусмотрите возможность отключать питание модуля, это повысит устойчивость вашего устройства в целом от всяких непредсказуемых случаев "зависания"(справедливо для любого устройство с ПО посложнее функции калькулятора). Отключение можно реализовать при помощи ключа на полевике. Ключ в открытом состоянии во всем температурном диапазоне должен иметь малое сопротивление чтобы не дать просадку.

2. Порт UART SIM900
2.1 Порт имеет номинальное напряжение лог. единицы - 2.8В и максимальное напряжение 3.1В! Не игнорировать!
2.2 Если у вас микроконтроллер имеет лог уровни больше чем 3.3В, без согласования не обойтись. Схемы согласования бывают разные, выбирайте любой удобный/бюджетный. В идеале полевик с ОЗ.
2.3 С SIM900 в качестве подтяжки можно применять вывод VDDEXT (2.8В) - оно включается сразу после подачи сигнала POWERKEY (при включении модуля).
2.4 Фантомное питание. Бесячая вещь, призывает в процессе работы нечистые электромагнитные силы и модуль становится одержимым. Это надо знать в момент рисования схемы. Учтите, чтобы на логические входы/выходы выключенного модуля не было подано потенциала. Модуль имеет ядро которое питается от 0.9В и микротоков достаточно, чтобы ядро запустилось. Если контроллер питается 3.0 вольта и модуль подключен напрямую, используйте контроль сигнала STATUS чтобы знать когда можно вывести порт контроллера из Z состояния.
2.5 Если планируется передача большого объема данных по GPRS - обязательно предусмотрите сигналы аппаратного управления потоком - RTS и CTS.
2.6 Если будет применяться прием СМС или входящих голосовых вызовов, подумайте о RI.
2.7 DTR может пригодиться при переключении между командным режимом и режимом передачи данных, если вы планируете применять встроенный стек протокола TCP/IP. Так же DTR может применяться чтобы управлять режимом энергопотребления если разрешить соответствующей АТ-командой.

3. Антенна
3.1 Применение антенны на PCB - решение, которые надо проверять тщательно. Она может хорошо работать на 1800МГц (у вас в офисе) и подвести на полевых испытаниях перед заказчиком (на 900МГц). Проверять на всех диапазонах. У симкома есть даташит с примером антенны на PCB.
3.2 Применение внешней антенны. Есть два варианта подключения антенны - в SMA разъем на плате и в SMA разъем на корпусе вашего устройства. Во втором случае понадобится кабельная сборка SMA-UFL(GSC) или SMA-открытий конец. Длина 10см.
3.3 Внешняя антенна может быть терминальной(маленькая) и с кабелем (монтируется на магнит или липучку).

4. Сим-карта.
4.1 Схему подключения сим-карты можно посмотреть в HD SIM900.
4.2 Номинал емкости на SIM_VDD не должен быть больше 0.1мкФ.
4.3 Защитные диоды на линиях сим-карты не должны иметь большую внутреннюю емкость - 130пФ макс. Иначе - заваливание фронтов и SIM NOT INSERTED.
4.4 Если применяется SIM-чип, защитные диоды не нужны.
4.5 Подтягивающий резистор на SIM_IO не нужен, т.к. он уже есть внутри модуля.

5. Отладка и обновление ПО
5.1 ПО модуля можно обновить через UART. У модуля есть два порта MAIN и DEBUG. Через MAIN подаются АТ-команды и обновляется ПО, через DEBUG снимается диагностическая информация и обновляется ПО.
5.2 На всякий случай, предусмотрите на печатной плате вывод под DEBUG порт, чтобы можно было легко подключиться и обновить ПО модуля или снять диагностический лог. Так, в случае возникновения проблем - тех. поддержке дистрибютора SIMCOM будет легче вам помочь. Так вы сведете риск долгого решения проблемы(как в модуле, так и в вашем логе) до нуля. При помощи этих логов программисты SIMCOM сразу поймут в чем дело.

6. Индикация режимов работы
6.1 В качестве индикатора того, что модуль включен или выключен вы можете применять сигнал STATUS.
6.2 За наличием регистрации в сети вы можете следить за индикатором NETLIGHT.

7. Включение модуля
7.1 Модуль включается/выключается сигналом PWRKEY.
7.2 PWRKEY подтянут внутри модуля через 100кОм к 3В.
7.2 Схема подключения к ножке PWRKEY есть в HD. Смысл - закоротить ножку PWRKEY на землю - значит подать сигнал включения/выключения.
7.3 Во избежании рецедива нечистых сил не применять эмуляцию открытого коллектора – только полноценный чистый (можно неосвяченый) ключ.

Начало работы.

1. Включение, выключение.
1.1 Модуль включается при наличии питания на VBAT и при подаче сигнала PWRKEY на > 1 сек.
1.2 Модуль выключается сигналом PWRKEY (ноль на > 1 сек).
1.3 Обрывайте питание VBAT только в крайнем случае. Нормальное выключение - только по сигналу PWRKEY (или +CPOWD).
2. Скорость обмена.
2.1 Модуль при первом включении работает в режиме автоопределения скорости. Скорость определяется в диапазоне до 57600кбит/сек.
2.2 Автоопределение скорости срабатывает если подавать АТ команды в верхнем регистре (большими буквами).
2.3 Скорость обмена можно зафиксировать, подав, например, AT+IPR=115200. Настройка сохранится в энергонезависимой памяти.
2.4 И не просто нужно – а должно – не работайте на нефиксированой скорости!!!!

3. Применение функций voicecall, SMS, CSD, TCP/IP, PPP, HTTP, FTP, MMS, E-mail, DTMF, JummingDetection, ECALL, Embedded AT, FOTA...
3.1 О наличие той или иной функции в прошивке модуля можно судить по ее названию выдаваемому по команде АТI.
3.2 О том как применять ту или иную функцию можно прочитать в application notes или в апнотах. Если что-то не докурили - к дистрибютору.
3.3 Некоторые фичи (например, Embedded AT) реализованы в параллельной стандартной версии прошивки. Версию прошивки и ее доставабельность выяснять у дистрибютора.

АМИНЬ

Примерно пополам - Jamicon MZ и CapXon LZ. Особой разницы в помираниях не заметил...

Значит придется импульсник городить. Микруха RT8289 подойдет?

Подойдет. Но лучше смотреть в сторону мегагерцовых преобразователей.

В теме " Регулятор напряжения для GSM-модулей...." было

товарищ _3m писал
"Вариант NCP3170 с частотой 500khz я проверял. Результат неудовлетворительный. Не успевает отрабатывать броски тока. 1mhz не проверял. st1s10 успевает. "

Если нужно повышенное входное, то смотрите в сторону ST1S14

Ага, только учитывать при этом, что при входном в 48В на выходе должно быть не менее 4.32В

Как раз для мегагерцового синхронника это не проблема.
Есть уже модели синхронников (правда цена кусается) - до 72 вольт входного, на 2.75 мегагерца.
И при 2 амперах нагрузки их DFN корпус не такой уж и горячий.

Уважаемый CADiLO, где-то тут мелькало про подтяжку RX, в HD к 900D вроде нет про это ничего. Это было в других модулях или все же надо?

Конкретно этой не пользовался, я в основном больше пользовался St1s10/14 и Ti, но вроде обычный синхронник на пол мегагерца с бустом. Работать должен нормально. Главное не нахомутать с разводкой и не ставить электролиты вместо керамики.

Еще нашел микросхему MP1584EN. Максимальная частота 1.5 МГц, входное напряжение до 28 В и ток 3 А. Преобразователь асинхронный, поэтому КПД чуток ниже. Что если поставить вот например такую платку с данной микросхемой?

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Хоть скажите, куда все это? Для себя? Или на продажу?
Так как "для себя" можно поставить что угодно. В том числе и эту платку за $1 c али.

Для себя. Буду осваивать gsm-модули и заодно микроконтроллеры AVR. Хочется чтобы аппаратная часть работала более менее стабильно, вот и спрашиваю.

Провел испытания схемы согласования. Работает хорошо, однако при повышении амплитуды сигнала от gsm-модуля к микроконтроллеру и питании микросхемы согласования 5В, если на входе напряжение менее 2,8В наблюдается потеря формы сигнала. На входе меандр частотой 10кГц и амплитудой 2,8В. На выходе вот такая картина:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

При снижении напряжения питания 74HC541 до напряжения питания SIM900D (4 - 4,2В) все ок Еще добавил подтягивающий резистор на вход OE2, иначе из-за наводок на выходе может появиться напряжение, приводящее к фантомной запитке модуля. Немного подкорректировал плату.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

По поводу питания: решил все-таки оставить линейный БП. С импульсным много проблем получается. А чтобы избежать просадки напряжения в условиях плохой связи и (или) длительных передач по GPRS переключать на аккумулятор. Как такой вариант?

Это не хорошо работает, а работает плохо. Впрочем не удивительно с учетом того, что работаешь на половине питания микросхемы у которой даже при питании 4,5В гарантированный минимальный входной порог единицы больше 3,15В (т.е. тебе вообще повезло что оно работает). Кроме того, у тебя между массой микросхемы согласования и массой модуля четверть платы на которой, с учетом токов модуля текущих по массе, много чего собирается. Вот и поймал свист на пороге гистерезиса входного буфера 74HC541.

Не, печатку пока не делал. Собрал на макетной плате. Напряжение питания будет подаваться с gsm-модуля. При 4В работает стабильно.

Это работает стабильно этот конкретный экземпляр микросхемы у тебя сейчас на столе. Не факт что со временем, в диапазоне температур или от экземпляра к экземпляру не начнутся проблемы. Надеяться на типовые параметры - очень стрёмное занятие грозящее бо-ольшими проблемами в будущем.

Тогда что нужно сделать для повышения надежности?

я использую обычную LM2596-5.0
питание на GSM-модем - через диод.
делитель в линии RxD: на минус 1k5, в цепи МК>GSM - 680 Ом (или соответствующий коэф.деления другими номиналами - какие есть в конкретном проекте)

если есть возможность - делаю на LM2596-adj и выставляю 4.1 - 4.2 Вольта, от него же питаю МК. Дроссели, конденсаторы - само собой!

и вообще, любите даташиты и рекомендации CADiLO. Я тут сижу почти только ради его ответов

При низком потреблении тока модулем падение напряжения на диоде небольшое. Как он у Вас работает при питании почти 5В?

как факт. Подсмотрено в десятках КИТАЙСКИХ gsm-сигналок, трёх российских модемах и такое же решение попадалось в нескольких gsm+gps трекерах
не фанатею от такого решения, но иногда использую

А на какие параметры нужно опираться при проектировании РЭА?

Ну к примеру решение от Гаммы:
http://microchip.ua/simcom/?link=/SIM900x/...es%20-%20raznoe

Хотя я предпочитаю работать сразу с контроллером на 3В и не е..ть себе одно место...

схема актуальна при питании МК от 3.3В, а GSM - от 3.5в и выше

если МК - от 5, а GSM - от 3.3-4.2в (для SIMcom, например), то TX модуля сразу завожу на МК, уменьшаю наряжение только для линии GSM Rx

На гарантированные. Если в доке написано, что входной уровень единицы минимум 3.15V, а типовой 2.4V, надо рассчитывать на 3.15В, потому как 2.4В рано или поздно вылезет боком. В частности тут попытка работать на 2.8В на выходе появился сильно усиленный шум массы.

У этой схемы два недостатка
1. падение сигнала на биполярном транзисторе что не позволяет согласовывать уровни при малой разнице - например 2.8 <> 3.3
2. На втором транзисторе при отсутствии Vext напряжение MCU_VCC через коллекторный переход запитает схему.

Поэтому надежнее использовать так назывемый "филлипсовский" ключ который был рекомендован ими в апноте по I2C

Преимущества:
1. двунаправленность - кстати если она не нужна, то один резистор можно исключить
2. меньше деталей
3. меньше падение, а значит можно согласовывать близкие напряжения.

Подробнее здесь - http://we.easyelectronics.ru/Shematech/sog...-ustroystv.html

У GSM-модулей питание 4.2В используется для питания радиочасти. Цифровая часть и почти все входные и выходные сигналы (иногда за исключением PWRKEY) имеют 3В, а то и 2.8В уровни. Внутри модуля есть мелкий стабилизатор который и запитывает цифровую часть. Причем ядро может питаться и от 1.2В что вылазит боком при появлении на ногах уровней выше нуля даже на выключенном модуле(ядро запускается или при выключении модуля не выключается, что приводит к "нечистым электромагнитным силам".

это я знаю. И часто вижу проблемы у других в этой же теме... Всё надо использовать соответственно каждой конкреной задаче

Это аналог предыдущей схемы только когда поменять местами вход и выход(и питание). Обе схемы двунаправленные(в обратном направлении биполярник работает в инверсном режиме). В вашей первой там просто надо в нужный момент выключать TxD контроллера подав с него массу.

ЗЫ. И да, при прочих равных особенно для начинающих вариант с двумя(Rx и Tx) полевиками включенными затворами на Vext конечно предпочтительней...


Ну так если знаете, чего даете вредные советы?! Ведь половина(большая) читающих начинающих не долго думая примут 4В уровни как данное. И хорошо если у них не попадется МК с уровнем единицы при 4В(5В) питании выше 2.8В...

Да, сначала я хотел использовать данную схему, но протестировав увидел выбросы напряжения и решил от нее отказаться. Тем более на микросхеме все решается гораздо проще и удобнее.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Все ясно, спасибо. При питании микросхемы от 4 вольт, входной уровень в 2.8В должен гарантированно распознать логическую единицу.

И снова про питание. Нашел 5 танталовых б/у конденсаторов 22мкФ 25В ESR=0,3 Ом. Какие лучше применить: танталовые или электролит Low ESR 2200мкФ 10В ESR=0,03 Ом? Если бы танталы были новые, то без вопросов запаял их.

Если делаешь с линейником, то на выходе пять танталовых, а на входе электролит побольше, причем не обязательно Low ESR. Ну и конечно не забыть параллельно этому добру керамику на 0.1мкФ и 100пФ.

Может тогда поставить и то и другое. Танталам уже лет 10-15.

Получше порылся в своем загашнике и обнаружил материнские платы из которых выпаял вот такие конденсаторы:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

У полимерного конденсатора емкость 280 мкФ ESR менее 0,01 Ом, похоже исправный. У трех танталовых емкость вместо 330 мкФ около 430-440 мкФ. Измерял тремя разными приборами. Показания примерно одинаковые. Почему тогда реальная емкость отличается на 100-110 мкФ? Хотя 2 конденсатора были системе питания 3В, другой на 5В. ESR у всех 0,01 Ом.

Собрал наконец девайс. Заработал сразу. Выкладываю финальную версию печатной платы (sprint-layout 6.0).

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
На счет прошивки. К сожалению 1137B03SIM900D64_ST_ENHANCE найти не смог т. к. модуль приобретал не у официального дилера. Зато откопал 1137B01SIM900D64_ST_ENHANCE и 1137B09SIM900D64_ST_DTMF_JD_MMS. Какую лучше поставить?

может пригодится?...
для sim900D. Всё, что у меня есть от официальных товарищей из России

Ссылка для скачивания файла: 42,5 МБ
http://www.fayloobmennik.net/5572017

1137B03SIM900D64_ST_ENHANCE

черкните мейл в личку - выложу и дам ссылку
условие одно - не выкладывать в открытый доступ - меняйтесь ссылками в личке

Ок, большое спасибо!

CADiLO, еще раз спасибо. Прошивку получил, все встало нормально. Проверил функцию DTMF декодирования - работает адекватно. За два дня использования уже несколько раз по невнимательности допускал фантомную запитку модуля и включал его без антенны. После этого он некоторое время не находил сеть, и я думал что спалил радиопередатчик. Но к счастью через некоторое время сеть снова появилась. В новогодние праздники постараюсь сделать процессорный блок. МК скорее всего будет ATmega128.

Сергей,
если устройство будет серийным (не читал предысторию) и не нужен CSD, то изучите модуль SIM800C. Он значительно меньше, дешевле и технически лучше, чем SIM900D.

Не, устройство в серию пускать не планирую. Пока SIM900D мои скромные требования вполне удовлетворяет.
Кстати, как чувствует себя модуль, если на выходе RING присутствует напряжение в выключенном состоянии? Не происходит ли фантомного питания?

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Такое включение недопустимо. Ставьте обратный транзистор, а уж к нему, если нужно, ключ с нагрузкой в землю.
Есть же рекомендация в даташите, пример ключа для NETLight, не делайте отсебятину.