INSTALLATION AND OPERATION USER MANUAL WWW.UNICORECOMM.COM UM220-III L BDS/GPS Dual-System Navigation/Timing Module Copyright 2009-2015, Unicore Communications, Inc. Data subject to change without notice.
修订记录 版本号 修订记录 日期 Ver. 1.0 和芯星通 UM220-III L 用户手册 第一版 2013 年 3 月 Ver. 1.1 增加授时设臵章节 2015 年 10 月 免责声明本文档提供有关和芯星通科技 ( 北京 ) 有限公司产品的信息 本文档并未以暗示 禁止反言或其他形式转让本公司或任何第三方的专利 商标 版权或所有权或其下的任何权利或许可 除和芯星通在其产品的销售条款和条件中声明的责任之外, 本公司概不承担任何其它责任 并且, 和芯星通对其产品的销售和 / 或使用不作任何明示或暗示的担保, 包括对产品的特定用途适用性 适销性或对任何专利权 版权或其它知识产权的侵权责任等, 均不作担保 若不按手册要求连接或操作产生的问题, 本公司免责 和芯星通可能随时对产品规格及产品描述作出修改, 恕不另行通知 对于本公司产品可能包含某些设计缺陷或错误, 一经发现将收入勘误表, 并因此可能导致产品与已出版的规格有所差异 如客户索取, 可提供最新的勘误表 在订购产品之前, 请您与本公司或当地经销商联系, 以获取最新的规格说明 * 和芯星通 Unicorecomm,Nebulas 及其徽标已由和芯星通科技 ( 北京 ) 有限公司申请注册商标 其它名称和品牌分别为其相应所有者的财产 版权所有 2009-2015, 和芯星通科技 ( 北京 ) 有限公司 保留所有权利 前言 本 用户手册 为您提供有关和芯星通 UM220-III L 模块的硬件特性, 安装使用和性能指标等信息 适用读者本 用户手册 适用于对 GNSS 模块有一定了解的技术人员使用 文档结构本 用户手册 包括以下各章内容 : 1 产品介绍 : 概述产品的功能与特性 2 产品安装 : 提供有关模块的安装指导 3 授时设臵 4 PC Utility 配臵 : 提供有关通过 CDT 连接模块进行显控的指导 5 技术指标 : 提供模块的相关技术指标 6 硬件设计 : 简要介绍模块的引脚功能定义 布线及硬件接口参考设计等 7 模块拆卸说明 8 包装
目录 1 产品介绍... 3 1.1 概述... 3 1.2 关键指标... 3 1.3 产品概述... 4 2 产品安装... 5 2.1 安装准备... 5 2.2 硬件安装... 6 3 授时设置... 7 3.1 授时模式... 7 3.1.1 定点授时... 7 3.1.2 优化位置授时... 7 3.1.3 定位授时... 8 3.2 授时系统切换... 8 3.2.1 手动切换... 8 3.2.2 自动切换... 8 3.3 授时脉冲 (PPS)... 8 3.3.1 授时脉冲配置... 8 3.3.2 授时消息... 9 3.4 安装标较... 9 3.4.1 粗略标定... 9 3.4.2 精密标定... 9 4 PC UTILITY 配臵 (CDT)... 11 4.1 软件简介... 11 4.2 软件安装及配置... 11 4.3 视图简介... 14 4.3.1 星座图 (Constellation View)... 14 4.3.2 轨迹图 (Trajectory)... 14 4.3.3 精度因子 (DoP) 视图... 15 4.3.4 跟踪状态视图 (Tracking Status View)... 15 5 技术指标... 17 5.1 电气特性... 17 5.2 运行条件... 17 5.3 外形尺寸... 17 5.4 引脚功能描述... 18 5.5 PCB 封装说明... 20 6 硬件设计... 21 6.1 设计注意事项... 21 I
UM220 User Manual 6.2 模块复位信号... 22 6.3 天线... 22 6.4 串口... 23 7 模块拆卸说明... 23 8 包装... 24 II
UM220-III L User Manual 1 产品介绍 1.1 概述 和芯星通 UM220-III L 双模高性能授时模块, 基于公司具有完全自主知识产权的双系统多频率高性能 SoC 芯片, 能够同时支持 BDS B1 GPS L1 两个频点 UM220-III L 外形尺寸紧凑, 采用 SMT 焊盘, 支持标准取放及回流焊接全自动化集成, 尤其适用于电信基站授时 电力授时 局域网时间同步等应用领域 1.2 关键指标 电源电压 图 1-1 UM220-III L 模块外观 +2.7~3.3 VDC 功耗 120mW( 典型值 ) 射频输入 频率 1559~1577MHz 驻波比 1.5 输入阻抗 50Ω 天线增益 0~30dB 物理特性 尺寸 22.4*17.0*2.4mm 环境指标 工作温度 -40 ~ +85 存储温度 -45 ~ +90 输入 / 输出数据接口 UART 2 个 UART, LVTTL 电平. 波特率 4800~115200bps GNSS 性能 1PPS 精度 (1σ) <20ns 频率 BD2 B1 3
首次定位时间 TTFF 定位精度 测速精度 (RMS) 灵敏度 数据更新率 导航数据格式 GPS L1 冷启动 :30s 热启动 :1s 重捕获 : <1s 2.5m CEP ( 双模水平, open sky) GPS/ 双模 : 0.1m/s 北斗 : 0.2m/s (open sky) 北斗 GPS 跟踪 -158dBm -160dBm 捕获 -142dBm -145dBm 热启 / 重捕 -154dBm -155dBm 1Hz NMEA 0183, 扩展兼容北斗 1.3 产品概述 Battery RESET_N LNA SAW Data UART UM220-III L RF IC Clock Ctrl Soc I2C SPI EXTINT GPIO TCXO LDO DC-DC RTC Crystal PPS 图 1-2 结构框图 串口 (UART) UM220-III L 模块包括 2 个可配臵的串口, 默认波特率为 9600bps 2 个串口波特率均可由用户自行配臵, 最高可设为 115200bps 输入 / 输出信号类型为 LVTTL 电平 模块固件只能通过串口 1 进行升级, 因此建议用户在设计产品时确保串口 1 能够连接 PC 或外部处理器, 用于软件升级 常规启动时, 须在复位信号变高后 1s 内, 保持模块串口 1 的输入管脚为恒定高电平 秒脉冲 (1PPS)
UM220-III L User Manual UM220-III L 提供 1 个输出脉宽和极性可调的 1PPS 信号 中断输入 (EXINT) UM220-III L 提供 1 个外部中断信号 (External Interrupt) 输入管脚 2 产品安装 2.1 安装准备 UM220-III L 上的多个器件易受静电损害, 需要对 IC 电路和其他器件进行静电防护 在打开防静电塑料盒前请做好如下保护措施 : 请按正确顺序执行 2.2 节的操作步骤 静电放电 (ESD) 可能会导致器件损害 本章提及的所有操作均应在防静电工作台上进行, 同时使用戴防静电手环和导电泡沫垫 如果没有防静电工作台, 请佩戴防静电手环并将其另一端连接到金属架上以起到防静电作用 握住模块边缘, 勿直接接触其上的元器件 请仔细检查模块是否有明显松动或已损坏器件 如有问题请联系本公司或当地经销商 图 2-1 展示了 UM220-III L 评估套件的典型安装情况 天线 PC 内置 UM220 评估板或者接收机 图 2-1 典型安装图为确保安装正确, 请提前准备好下列设备 : UM220-III L 评估套件 ( 含电源 ) UM220-III L 用户手册 和芯星通 CDT 软件包 ( Control and Display Tool ) 合格的天线 5
天线连接线缆 直连串口线 有串口的台式机或笔记本电脑 ( 支持 Windows 2000/XP/Win7 系统 ), 装有 CDT 请保留好包装箱和防静电吸塑盒, 以备存储和搬运之用 2.2 硬件安装 上述准备完成后, 请按如下步骤安装 : 步骤 1: 确保做好充分的防静电措施, 如防静电手环 工作台表面接地等 ; 步骤 2: 打开 UM220-III L 评估套件, 取出评估板 ; 步骤 3: 选择增益适当的 GNSS 天线, 在非遮挡区域将其固定好, 使用适当的线缆连接天线和 UM220-III 评估板 ; 步骤 4: 使用直连串口线连接 PC 至 EVK 端的串口 ; 步骤 5: 给板卡供电, 对 UM220-III L 进行初始化 ; 步骤 6: 打开 PC 上的 CDT 软件 ; 步骤 7: 通过 CDT 控制接收机, 显示星座视图 消息及接收机状态等
UM220-III L User Manual 3 授时设置 3.1 授时模式 UM220-III L 支持定点授时 优化位臵授时和定位授时三种授时模式 授时模式可以通过 CFGTM 命令进行切换和查询 3.1.1 定点授时 定点授时模式只针对静态场景下的授时应用 在这个模式下, 需要用户通过 CFGTM 命令输入准确的接收机天线中心位臵 UM220-III L 使用这个准确的位臵计算天线与卫星之间的距离, 并推算本地时间, 进行授时 对于静态授时应用的场景来说, 该模式可以提供最佳的授时精度 由于不需要解算本身的位臵, 授时算法可以最大程度地过滤低仰角 弱信噪比以及可能受到多径信号影响的卫星, 降低这些不利因素对授时精度的影响 但同时天线位臵的精度会直接影响到该模式下的授时性能 一般来说, 为了不对授时精度产生明显的影响, 提供的天线位臵精度应优于 1 米 但如果对授时精度要求不高, 也可以提供一个误差略大的位臵 比如如果仅需要得到微秒级别的授时精度, 那么一个误差大致在 300 米左右的天线位臵就可以满足要求 3.1.2 优化位置授时 优化位臵授时模式是定点授时模式的一个扩展 在这个模式下,UM220-III L 开机之后首先进行天线位臵的确定 接收机会采集一定数量 ( 观测时间 ) 的定位点, 并对这些定位点进行平均得到对天线位臵的准确估计 之后对这个位臵进行锁定, 切换至定点授时模式, 以锁定的位臵为基准进行定点授时 观测时间可以通过 CFGTM 命令进行设臵, 这个长度决定了优化位臵的精度 一般来说, 为了得到足够精度的位臵估计, 推荐将观测时间至少设定为 2 个小时 (7200 秒 ) 位臵标较的过程在 UM220-III L 安装后只需要进行一次 完成位臵优化之后, 接收机设臵中的授时模式会自动切换为定点授时模式 在下次接收机启动时会直接使用上次得到的位臵进行定点授时 1. 要确认观测时间是否已经结束, 可以通过 CFGTM 命令查询当前的授时模式是否已经切换到定点授时模式 2. 如果 UM220-III L 断电或重启动时还没有达到观测时间, 那么下次启动时仍然会重新进行优化位置的标较 3. 使用 CFGTM 命令将 UM220-III L 配置为优化位置授时模式之后, 只有在发送 CFGSAVE 命令保存了授时模式配置之后才会自动切换至定点授时模式 否则无论本次运行是否达到观测时间, 下次接收机启动时仍然会进入配置之前的授时模式 4. 在改变了 UM220-III L 的天线位置之后, 必须再次发送 CFGTM 命令将授时模式切换回优化位置授时模式, 以重新标定天线位置 7
3.1.3 定位授时 在这种模式下 UM220-III L 实时解算天线位臵和时间, 并计算本地时间 这是唯一一个支持动态授时的模式, 但由于受到定位精度的影响, 该模式的授时精度会略低于定点授时模式 3.2 授时系统切换 UM220-III L 能够跟踪 GPS L1 和 BD2 B1 两个频点的信号, 用户可以手动切换授时系统, 或者让接收机自动切换授时系统 3.2.1 手动切换 通过 CFGSYS 命令可以将 UM220-III L 配臵为单 GPS 模式或者单 BD2 模式, 从而实现单 GPS 或单 BD2 授时 跟踪系统切换后, 因 CFGSYS 指令执行后接收机会重新启动, PPS 可能会短时间内暂停输出, 直到新配臵的系统再次达到设臵的秒脉冲输出条件 3.2.2 自动切换 当通过 CFGSYS 命令将 UM220-III L 配臵为联合模式时, 接收机自动选择授时的系统 当两系统均能正常跟踪信号并能联合定位时, 为 GPS L1+BD2 B1 双系统授时 当某一频点信号出现丢失等情形时, 授时系统会自动切换到另一正常系统进行授时 ; 若丢失的信号恢复正常后, 会切换到双系统授时 在这个过程中 PPS 不会中断输出 UM220-III L 永远试图使用跟踪到的所有系统信号进行授时, 不支持双系统同时跟踪但 只使用一个系统的卫星授时的模式 3.3 授时脉冲 (PPS) UM220-III L 通过 PPS 硬件引脚输出授时脉冲, 并可通过串口输出对应的时间信息 这些功能可以通过 CFGTP 命令进行配臵和查询 3.3.1 授时脉冲配置 PPS 输出对齐到 UTC 整秒时刻, 其配臵可以通过 CFGTP 进行修改, 包括 : 脉冲宽度 : 上升沿或下降沿与整秒对齐时的高电平或低电平宽度, 最小宽度为 1ms 脉冲输出设臵 : 设臵关闭或打开脉冲输出 脉冲极性 ( 上升沿或下降沿与秒脉冲对齐 ) 脉冲输出方式 ( 授时有效后输出或一直输出 ) 以及相应授时消息 TIMTP 的使能 天线线缆延迟 : 接收机与天线之间的线缆造成的信号延迟 射频延迟 :UM220-III L 射频电路造成的信号延迟
UM220-III L User Manual 用户设定延迟 : 用户指定的额外延迟 如果需要精密对齐到 UTC 整秒的授时脉冲, 请按照 3.4 节中的步骤对天线线缆延迟和 射频延迟进行标定 3.3.2 授时消息 根据 CFGTP 中的设臵,UM220-III L 可以在输出秒脉冲的同时通过串口输出该秒脉冲对应的授时消息 TIMTP 语句, 其中包括对应的 UTC 时间以及时间精度的指示 1. TIMTP 语句只有在 CFGTP 配置为输出授时语句, 并确实有秒脉冲输出后才会输出 3.4 安装标较 在可以稳定接收到 GNSS 信号的情况下,UM220-III L 输出的 PPS 脉冲的频率总是准确的, 其与 UTC 整秒之间的相位差也是稳定的 但如果应用场景要求 PPS 脉冲严格对齐到 UTC 整秒, 那么就需要在安装之后对 PPS 脉冲的相位延迟进行标定 GNSS 接收机根据测量到的不同的卫星到天线之间的传播时延进行定位和授时, 而从天线到接收机数字部分之间的所有单元造成的时延都会被引入到钟差之中, 导致授时输出与真正的 UTC 整秒之间存在一个固定的偏差 这其中主要包括天线到接收机之间的电缆引入的时延和接收机射频单元引入的时延 射频单元造成的时延在 UM220-III L 出厂时已经被标定完毕并写入默认配臵之中 而天线电缆的时延与安装环境有关, 必须在每次安装之后进行标定 根据需要的对准精度的不同, 有粗略标定和精密标定两种标定方法 3.4.1 粗略标定 如果对对准精度的要求不高, 可以通过测量天线电缆的长度来大估计天线电缆的时延, 计算方法为 : 电缆长度电缆延迟 = (ns) 0.299792458 之后使用 CFGTP 命令配臵计算得到的电缆延迟, 并发送 CFGSAVE 命令保存 这种标定方式标定的电缆延迟的精度大致在 10ns 左右 另外由于这种标定方式只考虑电缆延迟, 如果链路上存在 LNA 或其他时延较大的射频器件, 标定的延迟仍然会有较大的误差 3.4.2 精密标定 如果需要更高的相位对准精度, 推荐使用标准的时间基准源进行精密标定 按下图所示, 将 UM220-III L 的 PPS 输出和时间基准输出的秒脉冲分别接入高精度计数器的两个输 9
入端, 测量两个脉冲之间的时间差, 采集不少于一个小时的数据进行平均 之后使用 CFGTP 命令配臵得到的延迟时间, 并发送 CFGSAVE 命令保存 天线 UM220-III L 时间基准 计数器 图 3-1 精密标定标较方式的典型安装图
UM220-III L User Manual 4 PC Utility 配臵 (CDT) 本章对和芯星通 CDT 软件 (Control and Display Tool) 进行概述, 包括 : 软件简介 软件安装及配臵 视图简介 4.1 软件简介 卫星显控软件 CDT(Control & Display Tool) 为 UM220-III 用户提供图形化界面, 通过该软件用户可以便捷地控制接收机并进行功能设臵 获取所需信息 CDT 包含以下基本功能 : 用于记录各类日志的图形化窗口 (Logging Control View) 对接收机下发指令的窗口 (Console View) 以 ASCII-format 显示当前的接收机的输出窗口 (ASCII View) 显示卫星概略方位 PRN 信噪比的图形化窗口(Constellation View) 接收机当前点和历史点的轨迹窗口 (Trajectory View) 接收机的位臵 速度和时间窗口 (PVT View) 除了上述基本功能外,CDT 还提供了下列高级功能 : 筛选并记录日志 下发指令到接收机 操作及配臵 ASCII VIEW 轨迹点操作 切换跟踪窗口显示内容 卫星视图中卫星切换 清零接收机接收状态 4.2 软件安装及配臵 和芯星通 CDT 软件包含在随模块附送的光盘内 安装请遵循如下步骤 : 步骤 1: 将光盘插入 CD-ROM; 步骤 2: 双击安装程序图标, 按提示步骤安装软件 安装完成后, 桌面自动生成快捷图标 ; 步骤 3: 启动 CDT, 界面如下 : 11
图 4-1 CDT 界面示例 为便于硬件安装和操作的连贯性, 推荐在使用 UM220-III 模块前在 PC 上安装 CDT 软 件 步骤 4: 从菜单选择 Receiver->Edit, 弹出对话框 在该对话框中, 为接收机配臵串口号及其波特率, 可以使用缺省设臵, 也可以根据用户需求重新配臵 推荐采用 9600bps 图 4-2 串口配臵设臵完成后, 点击 OK 关闭对话框
UM220-III L User Manual 步骤五 : 选择 Receiver->Open 打开和建立 CDT 与接收机间的串口通信连接, 系统会首先获取板卡信息 : 图 4-3 获取板卡信息连接成功后, 默认窗口显示当前卫星状况 步骤六 : 从侧边工具栏点击图标控制台窗口 :, 或通过菜单栏的 View->Console Window 选择 图 4-4 控制台窗口控制台窗口可用于实现对接收机的控制和通信 用户可以直接输入命令行或选择批处理文件自动执行命令 窗口下方列出了常用指令的快捷按钮, 点击按钮, 相关指令立即在窗口显示 用户发送的命令和接收机应答消息分别用绿色和蓝色字体显示 13
4.3 视图简介 4.3.1 星座图 (Constellation View) 图 4-5 星座图 星座图显示接收机当前跟踪的所有卫星 当选中某颗卫星时, 该视图显示此卫星的 PRN 号 载噪比 仰角 / 方位角等详细信息 从 0 度到 90 度的同心圆, 代表地平线到头顶的仰角值, 而方位角对应卫星与正北方向之间的夹角 4.3.2 轨迹图 (Trajectory) 轨迹图实时显示用户当前位臵, 并连续显示历史轨迹形成轨迹曲线 窗口底部显示的经度和纬度指示接收机参考位臵, 视图以此点作为栅格的中心 接收机后续的定位点相对于初始点, 以黄色点标记 当前定位点显示为白色
UM220-III L User Manual 4.3.3 精度因子 (DoP) 视图 图 4-6 轨迹视图 Dop 值是基于当前卫星几何分布计算出来, 指示定位解算准确度的值, 精度因子的值越小, 则定位解算的准确度越高 图 4-7 DoP 视图 4.3.4 跟踪状态视图 (Tracking Status View) 跟踪状态视图显示每个通道载噪比信息 15
图 4-8 跟踪状态视图
UM220-III L User Manual 5 技术指标 5.1 电气特性 最大绝对额定值 参数符号最小值最大值单位条件 供电电压 (VCC) Vcc -0.5 3.6 V VCC 最大纹波 Vrpp 0 50 mv 输入管脚电压 Vin -0.5 Vcc +0.2 V 存储温度 Tstg -45 90 最大可承受 ESD 应力水平 VESD(HBM) 2000 V All pins 5.2 运行条件 参数符号最小值典型值最大值单位条件 供电电压 (VCC) Vcc 2.7 3.0 3.3 V 峰值电流 Iccp 100 ma Vcc = 3.0 V 输入管脚低电平 Vin_low 0.2*Vcc V 输入管脚高电平 Vin_high 0.7*Vcc V 输出管脚低电平 Vout_low 0.4 V Iout = -8 ma 输出管脚高电平 Vout_high Vcc 0.4 V Iout = 8 ma 天线增益 Gant 0 30 db 接收机链路噪声系数 Nftot 3 db 运行温度 Topr -40 85 5.3 外形尺寸 表 5-1: 尺寸 参数 数值 (mm) A 22.4±0.1 B 17±0.1 C 2.4±0.1 D 2.55±0.1 E 1.1±0.1 F 3.8±0.1 G 1.1±0.1 H 2.85±0.1 K 0.8±0.05 L 邮票孔外沿邮票孔内沿 0.8±0.1 0.5±0.1 17
参数 数值 (mm) M 1.0±0.1 5.4 引脚功能描述 图 5-1 外形尺寸 序号名称 I/O 电平标准描述 1 SDA 2 O DDC Data( 不用, 则悬空 ) 2 SCL 3 I DDC Clock( 不用, 则悬空 ) 3 TXD1 O LVTTL Serial port 1 send: data, FW update 4 RXD1 I LVTTL Serial port 1 receive: data, FW update 5 RXD2 I LVTTL Serial port 2 receive: data( 不用, 则悬 空 ) 6 VCC 3.0V±10% Supply voltage 7 GND Ground(digital) 8 VCC_OUT O 3.0V±10% Output voltage( 不用, 则悬空 ) 9 GPIO1 I/O LVTTL General I/O( 不用, 则悬空 ) 10 nreset I LVTTL External reset, active low 2 使用时需外部加 4.7k~10k 的上拉电阻 ; 3 使用时需外部加 4.7k~10k 的上拉电阻 ;
UM220-III L User Manual 序号名称 I/O 电平标准描述 11 V_BCKP I Backup voltage for RTC and SRAM 最小电压 :+1.4V 最大电压 :VCC - 0.3V 确保 V_BCKP 电压 VCC 0.3V 不使用热启动功能时, 可悬空 12 TXD2 O LVTTL Serial port 2 send: data( 不用, 则悬空 ) 13 GND Ground 14 GND Ground 15 GND Ground 16 RF_IN I GNSS signal input(bd2 B1+GPS L1) 17 GND Ground 18 VCC_RF O 3.0V±10% Output Voltage RF section( 不用, 则悬 空 ) 19 V_ANT I Antenna Bias voltage( 不用, 则悬空 ) 20 AADET_N I LVTTL Active Antenna Detect 1: 非有源天线 0: 有源天线 21 GPIO2 I/O LVTTL Antenna Short Detect 1: 天线对地短路 0: 天线对地正常 22 SPI_CS1 O LVTTL SPI chip select 1( 不用, 则悬空 ) 23 SPI_CS2 O LVTTL SPI chip select 2( 不用, 则悬空 ) 24 SPI_SDI I LVTTL SPI data input pin( 不用, 则悬空 ) 25 SPI_SDO O LVTTL SPI data output pin( 不用, 则悬空 ) 26 SPI_SCK O LVTTL SPI clock pin( 不用, 则悬空 ) 27 EXTINT0 I LVTTL External Interrupt Pin( 不用, 则悬空 ) 28 TIME PULSE O LVTTL 1PPS( 不用, 则悬空 ) 19
5.5 PCB 封装说明 图 5-2 UM220-III 推荐 PCB 封装设计 ( 尺寸单位 :mil, 括号内单位 :mm) 在设计 PCB 阻焊时, 要确保 UM220-III L 模块下方区域完全涂盖阻焊层
UM220-III L User Manual 6 硬件设计 6.1 设计注意事项 为使 UM220-III L 能够正常工作, 需要正确连接以下信号 : 为 VCC 引脚提供可靠的电源 将模块所有 GND 引脚接地 连接 RF_IN 信号至天线, 线路保持 50 欧姆阻抗匹配 确保串口 1 连接到 PC 或外部处理器, 用户可以用此串口接收定位信息数据 软件升级也需要通过该串口进行 为获得良好性能, 设计中还应特别注意如下几项 : 供电 : 良好的性能需要稳定及低纹波电源来保证 电压纹波峰峰值不要超过 50mV 采用 LDO 保证供电纯净 布局上尽量将 LDO 靠近模块放臵 加宽电源走线或采用分割铺铜面来传输电流 电源走线避免经过大功率与高感抗器件如磁性线圈 为保证模块正常启动,VCC 上电起始电压应低于 0.4V, 且具有良好的单调性, 下冲与振铃保障在 5%VCC 范围内 若 VCC 掉电后重新上电, 其最低电压必须低于 0.4V, 且低于 0.4V 的时间须超过 100ms 若 VCC 供电不能满足如前描述, 模块的有一定的概率不能正常启动 在模块上电时间晚于设备上电时间的场景下,IO 串电通常会导致 VCC 上电起始电压高于 0.4V 建议在 模块未上电时, 确保 模块已连接的 IO 端口为高阻态或低电平, 从而避免串电 UART 接口 : 确保主设备与 UM220-III L 模块管脚信号 波特率对应一致 天线接口 : 天线线路注意阻抗匹配, 尽量短且顺畅, 避免走锐角 天线位臵 : 为了保证较好的信噪比, 确保天线与电磁辐射源有很好的隔离, 特别是 1559~1577MHz 频段的电磁辐射 21
尽量避免在 UM220-III L 正下方走线 本模块是温度敏感设备, 温度剧烈变化会导致其性能降低, 使用中尽量远离高温气流与大功率发热器件 6.2 模块复位信号 UM220-III L 模块上电后需正确复位方可正常工作 为确保有效复位, 上电时模块的复位引脚 nreset 和供电 VCC 间需满足以下时序要求 模块正常运行期间拉低 nreset 引脚超过 5ms 同样可以复位 UM220-III L 大于 5ms VCC nreset 6.3 天线 图 6-1 UM220-III L 模块复位信号 模块的 V_ANT 管脚与 RF_IN 管脚, 在模块内部通过一个馈电电感相连接, 故通过 V_ANT 管脚可实现向有源天线馈电 当通过 V_ANT 管脚向天线馈电时, 天线与 RF_IN 管脚之间不能有隔直电容 确保 RF_IN 不会对地短路, 否则会烧坏内部馈电电感 UM220-III L 模块采用 +3V 电源的有源天线时可以把 V_ANT 引脚直接连接到模块 VCC_RF 引脚上 RF_IN V_ANT UM220 -III L VCC_RF
UM220-III L User Manual 图 6-2 UM220-III +3V 有源天线方案 UM220-III L 若采用非 +3v 的有源天线, 则把天线所需偏臵电压 V_BIAS 连接到 V_ANT 引脚上即可 RF_IN V_BIAS V_ANT UM220 -III L VCC_RF 图 6-3 UM220-III 其他电压范围的有源天线方案 UM220-III L 若采用无源天线, 则把 V_ANT 悬空即可 RF_IN V_ANT UM220 -III L VCC_RF 6.4 串口 图 6-4 UM220-III 无源天线方案 UM220-III L 的 2 个串口是 LVTTL 电平, 若需和 PC 连接, 需要通过 RS232 电平转换 UART1 RS232 1 UM220-III L 模块 RS232 转换器 PC UART2 RS232 2 7 模块拆卸说明 图 6-5 串口连接到 PC 需要拆卸模块时, 建议使用电烙铁融化模块两侧引脚焊锡 再用镊子将模块取下 请勿使用其他方式拆卸模块 ( 例如热风枪吹下模块 ), 均可能导致模块损坏 23
8 包装 UM220-III L 模块使用载带 卷盘方式 ( 适用于主流表面贴装设备 ), 包装在真空密封的铝箔防静电袋中, 内附干燥剂防潮 采用回流焊工艺焊接模块时, 请严格遵守 IPC 标准对模块进行湿度管控, 由于载带等包装材料只能承受 65 摄氏度的温度, 在进行烘烤作业时需要将模块从包装中取出 数量较少的样品 ( 一般采用手工焊接 ) 使用静电袋包装发货, 由于手工焊接不需要考虑湿度问题, 因此不再另作防潮保护 图 8-1 UM220-III L 包装 项目模块数量卷盘尺寸载带 描述 500 片 / 卷 料盘 :13 寸外径 330mm, 内径 100mm, 宽 24mm, 壁厚 2.0mm 模块间距 ( 中心距 ):24mm UM220-III L 模块的湿度敏感等级为 3
和芯星通科技 ( 北京 ) 有限公司 Unicore Communications, Inc. 北京市海淀区丰贤东路 7 号北斗星通大厦三层 F3, No.7, Fengxian East Road, Haidian, Beijing, P.R.China, 100094 www.unicorecomm.com Phone: 86-10-69939800 Fax: 86-10-69939888 info@unicorecomm.com www.unicorecomm.com