涂鸦 NB-IoT NM1 模组介绍

涂鸦 NB-IoT NM1 模组

上一篇给大家介绍了一些NB IoT技术的相关知识,有些同学可能就想问:那我怎么才能通过NB IoT网络进行数据交互呢?

这里,我给大家介绍一款NB模组——NM1。它是由涂鸦智能开发的一款低功耗嵌入式 NB-IoT 系列 LPWA 模组,支持 NB-IoT 无线电通信协议(3GPP Rel.13)。通过这款模组,我们就可以利用NB网络,实现简单的云端和设备端通讯。

模组特性

NM1 由一个高集成度的 SoC MT2625(内置了应用处理器、低功耗多波段窄带物联网收发器和电源管理单元PMU)和少量外围器件构成。

NM1 内嵌低功耗 32 位 CPU,集成 32Mb PSRAM,32Mb Flash,还支持包括 UART、I2C、SPI、PWM、ADC、USB、键盘和 USIM 等接口。主要信息如下:

  • 内置低功耗32位 ARM Cortex-M4 处理器
  • 供电
    • 工作电压范围:2.1~3.63V
    • 典型工作电压:3.3V
  • 外设:26×GPIOs,3×UARTs, 4×PWMs,1×ADC,1×SPI,1×I2C
  • SIM: 3V/1.8V SIM card
  • USB 接口:USB 1.1
  • NB-IoT 网络
    • Cat NB1/Cat NB2
    • B1/B2*/B3/B5/B8/B12*/B13*/B17*/B18*/B19*/B20/B25*/B26*/B28*/B66*
    • 最大发射功率 23dBm±2dB
    • 接收灵敏度 <-123dBm/15kHz(非重传)
    • 50Ω 特征阻抗,天线需第三方提供
    • 数据速率:
      • Single-tone:25.5kbps(下行),16.7kbps(上行)
      • Multi-tone:25.5kbps(下行),62.5kbps(上行)
    • 网络协议特性:UDP/TCP/CoAP/LWM2M/ PPP*/SSL*/DTLS*/FTP*/ HTTP*/MQTT*/HTTPS*
    • 正常工作温度:-35°C ~ +75°C
    • 扩展工作温度:-40°C ~ +85°C
    • 存储温度:-40°C ~+90°C
  • 升级通过主串口,FOTA

管脚说明

管脚定义

标识符号说明

表 3-1 标识符号说明

管脚属性标识符号 描述
I 输入
O 输出
IO 输入/输出

管脚配置图

NM1接口管脚顺序定义如下图所示。

涂鸦 NB-IoT NM1 模组介绍

管脚描述

引脚序号 符号 IO类型 功能 说明
1 GND GND
2 GPIO0 I GPIO0 1.8V,USB 下载模式需要拉低
3 SPI_MISO I 主机输入从机输出信号/GPIO14 1.8V,只支持 slave 模式
4 SPI_MOSI O 主机输出从机输入信号/GPIO13 1.8V,只支持 slave 模式
5 SPI_SCLK O 串行时钟信号/GPIO15 1.8V,只支持 slave 模式
6 SPI_CS O 片选信号/GPIO12 1.8V,只支持 slave 模式
7 PWRKEY I 拉低 PWRKEY 使模组开机 V IL max=0.3VBAT,V IH min=0.7VBAT
8 GPIO22 GPIO22
9 ADC0 I 通用模数转换接口 0V~1.4V(默认固件不支持)
10 SIM_GND SIM 卡专用地
11 SIM_DATA SIM 卡数据信号 V IL max=0.25SIM_VDD,V IH min=0.75SIM_VDD,V OL max=0.15SIM_VDD,V OH min=0.85SIM_VDD
12 SIM_RST SIM 卡复位信号 V OL max=0.15SIM_VDD,V OH min=0.85SIM_VDD
13 SIM_CLK SIM 卡时钟信号 V OL max=0.15SIM_VDD,V OH min=0.85SIM_VDD
14 SIM_VDD SIM 卡电源
15 RESET I 复位模组 3.3V,低电平有效
16 NETLIGHT I/O GPIO20 普通GPIO口,如需网络指示功能推荐使用该PIN
17 UART0_RXD I 主串口 接收数据 1.8V,请注意参考电平转换
18 UART0_TXD O 主串口 发射数据 1.8V,请注意参考电平转换
19 PSM_EINT I 外部中断引脚,从PSM唤醒模组 3.3V,低电平有效
20 SRCLKENAI NFC 接口
21 USB_DP USB +信号 USB下载,PIN63 需供3.3V
22 USB_DM USB -信号 USB下载,PIN63 需供3.3V
23 USB_EINT USB_EINT
24 VIO18_EXT O 1.8V输出电源(PSM 模式无输出) –V-min=1.53V,V-norm=1.8V
25 DVDD_IO NC NC NC
26 NC NC
27 GND GND
28 UART1_RXD I 默认通用对接用户串口 接收数据 1.8V,请注意参考电平转换
29 UART1_TXD O 默认通用对接用户串口 发射数据 1.8V,请注意参考电平转换
30 UART1_CTS 是否接收数据 1.8V,请注意参考电平转换
31 UART1_RTS 是否发送数据 1.8V,请注意参考电平转换
32 I2C0_SDA I/O I2C0_数据/GPIO7 默认I2C接口
33 I2C0_SCL O I2C0_时钟/GPIO6 默认I2C接口
34 GND GND
35 RF_ANT RF_天线 50Ω特征阻抗
36,37 GND GND
38 UART2_RXD I 接收数据 默认为log串口,1.8V请注意参考电平转换
39 UART2_TXD O 发射数据 默认为log串口,1.8V请注意参考电平转换
40,41 GND GND
42 VSYS_BB I 输入电源 V=2.1V~3.63V,V-norm=3.3V
43 VBAT_BOOST I 输入电源 V=2.1V~3.63V,V-norm=3.3V
44 VSYS_PA O 输出电源 3.3V
45 GPIO11 NC
46 GPIO10 NC
47 GPIO25 NC
48 MD_WAKEUP GPIO27
49 GPIO28 NC
50 AP_READY GPIO29
51 STATUS GPIO26
52 GPIO24 NC
53 GPIO34 NC
54 GPIO33 NC
55 GPIO21 NC
56 GPIO20 NC
57 GPIO8 NC
58 GPIO1 NC
59 GPIO19 NC
60 RTC_GPIO0 DCDC ENABLE 不建议对外使用
61 SIM_DET* GPIO35 SIM卡检测脚,目前暂不支持
62 GPIO32 NC
63 AVDD33_VUSB I 内部 USB 供电 3.3V 电压
64 FREF 基准频率
65 GPIO31 NC
66 GND GND

说明:“*”表示还在开发中,暂不支持。

电气参数

工作条件

表 3-3 模块工作条件

信号 描述 最小 典型 最大 单位
VBAT_BOOST 输入电源 2.1 3.3 3.63 V
VSYS_BB 输入电源 2.1 3.3 3.63 V
VSYS_PA 输出电源 3.3 V

绝对电气参数

参数 描述 最小值 最大值 单位
Ts 存储温度 -40 90
VBAT 供电电压 2.1 3.63 V
接触放电 VBAT,GND -5 +5 KV
接触放电 天线接口 -5 +5 KV
接触放电 其他接口 -0.5 +0.5 KV
空气放电 VBAT,GND -10 +10 KV
空气放电 天线接口 -10 +10 KV
空气放电 其他接口 -1 +1 KV

正常工作条件

参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位
Ta 工作温度 -35 25 75
VBAT 供电电压 2.1 3.3 3.63 V
VIL IO低电平输入 -0.3 - VCC*0.25 V
VIH IO高电平输入 VCC*0.75 - VCC V
VOL IO低电平输出 - - VCC*0.1 V
VoH IO高电平输出 VCC*0.8 - VCC V
Imax IO驱动电流 - - 12 mA

连续发射和接收时功耗

工作模式 描述 平均值 峰值(典型值) 单位
PSM Deep Sleep 3 / μA
Idle eDRX=81.92S,PTW=40.96S 287 / μA
Idle @DRX=1.28S 540 / μA
Idle @DRX=2.56S 436 / μA
Single-tone 15kHz载波频率 B1@23dBm 99 280 mA
Single-tone 15kHz载波频率 B3@23dBm 106 310 mA
Single-tone 15kHz载波频率 B5@23dBm 105 305 mA
Single-tone 15kHz载波频率 B8@23dBm 108 320 mA
Single-tone 15kHz载波频率 B20@23dBm 109 300 mA
Single-tone 3.75kHz载波频率 B1@23dBm 193 300 mA
Single-tone 3.75kHz载波频率 B3@23dBm 212 332 mA
Single-tone 3.75kHz载波频率 B5@23dBm 213 330 mA
Single-tone 3.75kHz载波频率 B8@23dBm 224 342 mA
Single-tone 3.75kHz载波频率 B20@23dBm 217 325 mA

射频参数

基本射频特性

参数项 详细说明
工作频率 Band1:1920-1980MHz;2110-2170 MHz ,Band3:1710-1785MHz;1805-1880 MHz,Band5:824-849 MHz;869-894 MHz,Band8:880-915 MHz;925-960 MHz,Band20:832-862 MHz;791-821 MHz
NB-IoT标准 3GPP 36.521
6.2.2F UE Maximum Output Power for category NB1
6.2.3F Maximum Power Reduction (MPR) for category NB1
6.2.5F Configured UE transmitted Output Power for UE category NB1
6.3.2F Minimum Output Power for category NB1
6.3.3F Transmit OFF power for category NB1
6.3.4 F1 ON/OFF time mask for category NB1
6.3.4.F2 NPRACH time mask for category NB1
6.3.5F.2 Power Control Relative power tolerance for category NB1
6.3.5F.1 Power Control Absolute power tolerance for category NB1
6.5.1F Frequency Error for category NB1
6.5.2.1F.1 Error Vector Magnitude (EVM) for category NB1
6.5.2.2F Carrier leakage for category NB1
6.5.2.3F In-band emissions for non-allocated RB for category NB1
6.6.1F Occupied bandwidth for category NB1
6.6.2.1F Spectrum Emission Mask for category NB1
6.6.2.3F Adjacent Channel Leakage power Ratio for category NB1
7.3F.1 Reference sensitivity level without repetitions for category NB1
7.4F Maximum input level for category NB1
数据传输速率 Single-tone:25.5kbps(下行),16.7kbps(上行),Multi-tone:25.5kbps(下行),62.5kbps(上行)
天线类型 需第三方提供天线(外置天线、FPC天线等形式)

发射性能

TX连续发送性能

频段 最小值 最大值 单位
B1 <-39 23dBm±2dB dBm
B3 <-39 23dBm±2dB dBm
B5 <-39 23dBm±2dB dBm
B8 <-39 23dBm±2dB dBm
B20 <-39 23dBm±2dB dBm
B2*/B12*/B13*/B17*/B18*/B19*/B25*/B26*/B28*/B66* 开发中 开发中 dBm

接收性能

RX灵敏度

频段 典型值 单位
Band1 -123.8 dBm/15kHz dBm
Band3 -123.8 dBm/15kHz dBm
Band5 -123.8 dBm/15kHz dBm
Band8 -123.8 dBm/15kHz dBm
Band20 -123.8 dBm/15kHz dBm

更多详情,可以访问涂鸦开发者文档中心

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